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1、 郑州大学西亚斯国际学院本科毕业论文（设计）题 目 变频控制恒压供水模拟系统指导教师 樊永良 职称 教授 学生姓名 谢方园 学号 20061083141 专 业 自动化 班级 （1） 院 （系）电子信息工程学院电子工程系 完成时间 2010年4月12 6摘 要随着社会主义市场经济的发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时
2、性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。本控制系统是对现场恒压供水系统的模拟，控制核心单元PLC根据压力设定信号与现场压力的反馈信号经过PLC的分析和计算，将控制信号送到PLC的输出端口，通过开关量驱动切换继电器组，以此来协调投入工作的电机的台数，并完成电机的起停、变频与工频的切换。通过调整电机组中投入的电机的台数和控制电机组中每台电机的工作状态，使供水系统的的工作压力恒定，进而达到恒压供水的目的。关键字：变频调速；恒压供水；PLC；变频；工频。Frequency Conversion Constant Pressure Water-supply Simula
3、tion SystemAbstractWith the rapid development of socialistic marketing economy,there is a growing demand for better quality of water supply and higher reliability of supply system. In addition ,considering the current common energy crisis, achieving the scheme of automatingthe water supply system. S
4、o it is an inevitable tendency to design and create an energy-savingconstant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advancedtechniques of automation,monitor-control system; and communication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions.Frequen
5、cy Conversion Constant Pressure Water-supply System, which has initially been completed with reliable performance and excellent energy-saving effect, proves to possess high reliability and real-time quality. The system can not only remarkably improve the quality of water supply, but also economize o
6、n labor, which will surely bring us both economic and social benefits.The control system is on-site simulation of constant pressure water supply systems, PLC control core unit site under pressure from the pressure set signal and the feedback signal through PLC analysis and calculation, the control s
7、ignal sent to the PLCs output port, driving through the switch volume switch relay group, in order to coordinate the inputs, the number of motor units, and complete the motor starts and stops, and the frequency of the switching frequency. By adjusting the input power unit in the number of motor unit
8、s and motor control motor group, the work of each state, so that the work pressure of the water supply system, constant, constant pressure water supply and thus achieve the purpose.Keywords: VF speed; constant pressure water supply; PLC; frequency translation；power frequency.目 录摘要Abstract.第 1 章 绪 论1
9、1.1 城市供水系统的历史发展过程.11.2 变频恒压供水产生的背景和意义.11.3 本论文课题内容.2第 2 章 恒压供水系统.2 2.1变频恒压供水系.3 2.1.1变频恒压供水系统简介.3 2.1.2变频恒压供水系统的常用控制方式.4 2.1.3变频恒压供水系统的特点 、节能原理、运用场合.4一、 变频恒压供水系统的特点4二、 变频恒压供水系统的节能原理.5三、 变频恒压供水设备的主要运用场合.5 2.1.4常见变频恒压供水系统的原理图和供水系统方案图.5 一、 系统原理图.5 二、 供水系统方案图6 2.2 变频控制恒压供水模拟系统.62.2.1 课题研究的对象和实验原理.6 2.2.
10、2 模拟系统中所用到的实验仪器以及接线方式.7 一、模拟系统所需主要实验仪器7 二、模拟系统的接线方式.72.2.3 变频控制恒压供水模拟系统的工作方式.8 一.手动调试.8 二.、自动运行.8 三.、现场模拟8第三章 主要实验仪器简介与PLC控制.9 3.1 可编程控制器.9 3.1.1简介PLC.9 3.1.2 PLC的特点103.1.3 PLC的选型113.2 变频器.11 3.2.1变频器的构成11 3.2.2 变频器的特点.12 3.3 PLC控制12 3.3.1 手动运行.13 3.3.2 自动运行.13第四章 结 论.14致 谢.15参考文献.16附 录.17附 录.21第1章
11、绪 论1.1 城市供水系统的发展过程众所周知，水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，在节水节能己成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时将会造成能量的浪费，同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。在恒压供水技术出现以前，出现过许多供水方式，主要有：(1) 一台恒速泵直接供水系统。(2) 恒速泵+水塔的供水方式。(3) 射流泵十水箱的供水方式。
12、(4) 恒速泵十高位水箱的供水方式。(5) 恒速泵十气压罐供水方式。(6) 变频调速供水方式。它又主要分为：出口恒压控制；出口变压控制； 最不利点恒压控制。1.2 变频恒压供水产生的背景和意义泵站担负着工农业和生活用水的重要任务，运行中需大量消耗能量，提高泵站效率:降低能耗，对国民经济有重大意义。我国泵站的特点是数量大、范围广、类型多、发展速度快，在工程规模上也有一定水平，但由于设计中忽视动能经济观点以及机电产品类型和质量上存在的一些问题等等原因，致使在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有一定的差距。目前，大量的电能消耗在水泵、风机负载上，城乡居民用水设备所消耗的电量在这类负载中占了相当的比例。这一方面是由于我国居民多，用水量大，造成用电量大:另一方面是因为我国供水设备工作
