【毕业设计】住宅小区变频恒压供水系统设计 ㊣ 精品文档 值得下载

变频器流量传感器压力传感器交流接触器组电压泵组水位传感器本设计选用北京中西远大科技有限公司液位变送器采用进口扩散硅或陶瓷感压芯片，不锈钢结构结构，配套带有零点满量程补偿，温度补偿的高精度和高稳定性放大集成电路，将被测量介质的压力转换成等标准电信号。

产品结构采用全封焊结构，电气连接采用特殊灌封工艺，配套芯导气屏蔽电缆，防护等级达国家标准。

主要技术参数被测介质弱腐蚀性液体量程水位高深度输出二线制三线制综合精度供电绝缘电阻负载电阻电流输出型最大电压输出型大于介质温度环境温度储存温度密封等级过载能力响应时间稳定性年电气连接芯导气屏蔽电缆安装方式投入式变频器选型变频器在的功率范围内，节约能源，控制准确，安全可靠，铸铝件和塑料件的使用，保证了足够的加工精度，预置了九种应用宏主电源控制电源在励磁部分中采用了最新的控制技术，不再需要磁场电压匹配变压器，磁场进线熔断器和电抗器也已集成在模块中。

由于磁场部分采用了三相进线供电方式，且直接取自为电枢供电的三相电源，因而不再需要单独的磁场电源进线。

拥有多种调试工具。

在调试向导的引导下进行参数设定，加上全部的自优化调试过程，的典型调试时间为分钟。

故选用变频器。

选型本设计的主要控制过程是利用可编程控制器的，模块和可编程控制器内置的模块来控制水泵电机的切换从而调节供水管中水的压力。

整个控制系统除了用到逻辑控制定时控制和计数控制等基本控制功能外，关键是要用到的高级控制单元，主要包括单元和模块等。

现代大中型的般都配备了专门的和转换模块，可以将现场需要控制的模拟量通过模块转换为数字量，经微处理器运算处理后，再通过模块转换，变成模拟量去控制被控对象。

但现在考虑到系统的安装以及成本问题，故本系统供水泵的自动控制采用的是日本欧姆龙公司的，机器型号为和模拟量控制模块。

为系统提供了众多的功能•高速计数器能方便地测量高速运动的加工件。

•同步脉冲控制可方便地调整时间。

•带高速扫描和高速中断的高速处理。

•可方便地与的相连接，为机器操作提供个可视化界面。

小机壳内汇集了先进的功能和优异的表现。

为食品包装行业，传送设备和紧凑型设备的制造商提供更优越的性能和更高的附加值。

•通过脉冲输出可实现许多基本的位置控制。

•可进行分散控制和模拟量控制。

价格低廉•的价值在于它具有非常卓越的性能价格比。

紧凑型设计能安装在任何地方•机器设备的小型化对安装在控制板或机器内的也提出了节省空间的要求。

规格介绍项目点单元电源电压交流电源，直流电源允许电源电压交流电源直流电源消耗电力交流电源以下直流电源以下浪涌电流交流电源以下直流电源以下外部供给电源仅交流型号供电电压供输出容量绝缘阻抗以上外部电源端子与所有端子之间耐压分钟，外部电源端子和所有端子之间，漏电六以下抗干扰性抗干扰性脉冲宽度上升延通过模拟干扰抗振抗振振幅，加速度，在方向各分钟每次振动分钟实验次数次合计分钟耐冲击，在方向各次环境温度使用保存环境湿度不结露气体环境无腐蚀性气体端子螺丝尺寸电源保持交流电源最小直流电源最小单元重量交流形式以下直流形式以下扩展单元重量点单元以下点输入单元以下点输出单元以下模拟量单元以下链接单元以下项目规格控制方式存储程序方法控制方式循环扫描直接输出通过即时刷新处理编程语言梯形图指令长度步指令，字指令指令基本指令种特殊指令种，条执行时间基本指令指令特殊指令指令程序容量字最大点数单元点带扩展单元最大点输入位不使用的输入位可用作工作位输出位不使用的输出位可用作工作位工作位位和特殊位区位暂存位区位保持位区位辅助位区位链接位区位定时器计数器位定时器计数器定时期定时期定时期定时期减法记数可逆记数数据内存读写字只读字设定字出错标默认设置时钟功能显示年，月，日，星期，小时，分钟和秒电池后备通信功能内置外设端口支持上位链接，外设总线，无协议链结和编程器连接。

内置端口支持上位链接，无协议链接，链接。

扩展单元所附带的功能模拟量单元提供路模拟量输入，路模拟量输出。

链接单元作为个从单元提供点输入和点输出。

断电保持功能断电时，区域，程序内容读写区域中的内容能保存存储器后备快闪存储器，用户程序，只读区和设置，电池后备，读写区，区，区和记数器值由电池提供后备电池寿命约为年自我诊断功能异常，总线异常，存储器异常，电池异常程序检查在运转开始时检查无指令和程序远传压力表选型本系统采用型差动远传压力表，此表适用于测量对钢及铜合金不起腐蚀作用的液体蒸汽和气体等介质的压力。

因为在仪表内部设置滑线电阻式发送器，故可把被测值以电量值传至远离测量点的二次仪表上，以实现集中检测和远距离控制。

此外，型差动远传压力表既可对所测压力作现场指示又能转换为•或•，标准电流信号输出。

系统硬件设计方案选择目前，住宅小区变频恒压供水系统设计方案主要采用台变频器控制台水泵即拖的单泵控制系统和台变频器控制多台水泵即拖的多泵控制系统。

随着经济的发展，现在也有采用二拖三二拖四三拖五的发展趋势。

拖方案虽然节能效果略差，但独有投资节省，运行效率高的优势具有变频供水系统启动平稳，对电网冲击小，降低水泵平均转速，消除水锤效应，延长水泵阀门管道寿命，节约能源等优点，因此目前仍被普遍采用。

拖多泵系统的般控制要求多泵循环运行程序控制以拖三为例先由变频器启动水泵运行，若工作频率已达到变频器的上限值而压力仍低于规定值时，将水泵切换成工频运行，此时变频器的输出频率迅速下降为，然后启动水泵，供水系统处于工变的动行状态若变频器再次达到上限值而压力仍低于规定值时，将水泵也切换成工频运行，再由变频器去启动水泵，供水系统处于工变的运行状态。

反之，若变频器工作频率已下降至下限值般设定为而压力仍高于规定值时，令水泵停机，供水系统又处于工变的运行状态若变频器工作频率又降至下限值而压力仍高于规定值时，令水泵停机，系统回复到台水泵变频运行状态。

如此循环不已。

其他的拖程序控制，依此类推。

设置换机间隙时间当水泵电机由变频切换至工频电网运行时，必须延时几秒进行定速运行后接触器才能自动合闸，以防止操作过电压而当水泵电机由工频切换至变频器供电运行时，也必须延时几秒后接触器再闭合，以防止电动机高速运转产生的感应电动势损坏变频器。

延时时间根据水泵电机的功率而定功率越大，时间越长，般取值。

确保触点相互联连锁在电路设计和可编程控制器程序设计中，控制每台水泵工频变频切换的两台接触器的辅助触点或者内部软触点必须相互联锁，以保证可靠切换，防止变频器输出端与工频电源发生短路而损坏。

为杜绝切换时接触器主触点意外熔焊辅助触点误动作而损坏变频器的事故，最好采用两台连体机械和电气双重联锁的接触器，如德力西公司的型联锁接触器等。

水泵轮换启动控制可以自由设置水泵启动顺序可设置成水泵先启动，也可设置或水泵先启动。

所有水泵平均使用，能有效防止个别水泵可能长期不用时发生的锈死现象。

设置定时换机时间在水泵群中，定时切换运行时间最长的水泵，以保证所有水泵的均衡使用。

变频器或带有调节器比例积分微分调节器的积分环节即积分时间调整应合理时间太短，则系统动态响应快，反应灵敏，但易产生振荡，水泵来回切换时间太长，则当压力发生急剧变化时，系统反应过慢，容易产生压力过高，导致管道爆裂。

常用的拖多泵系统控制方式变频器这种配置不仅可以灵活地实现上述控制，而且可以实现更多复杂的控制。

缺点是需要专业技术人员编制并现场调试程序，安装调试费工费时，设备投资也较大。

变频器专业供水控制器最近，有的厂家专门为变频恒压供水研制了能实现上述控制要求的专业供水控制器，操作简单，调试方便，功能齐全，产品价格也与变频器接近。

故本设计应用拖三控制方案。

系统组成及应用恒压变量供水设备由变频器传感器低压电气控制柜和水泵等组成。

通过变频器和继电器接触器控制水泵机组运行状态，实现管网的恒压变流量供水要求。

设备运行时，压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入微机，经微机运算处理后，获得最佳控制参数，通过变频器和继电控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。

供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制水位流量压力的测量与调节使用水量排水量的测量污水处理设备运转的监视控制水质检测节水程序控制故障及异常状况的记录等。

现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，即根据水箱和水池的高低水位信号来控制水泵的启停及进水控制阀的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。

系统运行过程远程压力表监测管网供水压力，其输出的模拟量传递到，经过转换后以模拟量输出的形式传给变频器压力反馈，变频器根据管网压力的变化调整电机频率。

管网压力当前值高于变频器设定时，变频器就会提高其频率当前值低于变频器设定时，变频器就会降低其频率。

当变频器的运行频率达到时，若此时管网压力仍低，系统将自动启动台工频泵当变频器的运行频率降到时，若此时管网压力仍高，系统将自动摘除台工频泵。

加泵减泵时均需考虑秒的延时，以免电机产生震荡由于变频器采用的是拖三的多频控制系统，三台泵都有可能处于变频的状态。

假设号泵正处于变频的状态，向号泵传递的工作流程如下先停止变频器的工作关闭号泵的变频接触器接通号泵的工频接触器最后在接通变频器变频器控制原理图在供水系统中，台泵的运行状态为台处于变频而其他泵有可能处于工频。

所以，每台泵的供电接触器其上口电源均来自与变频器输出和电网的三相电源。

供水管网压力进入，经处理和转换后再由以模拟量的方式输出，将该输出模拟量信号与变频器的模拟量反馈信号连接，作为变频器对管网压力的检测。

同时，再将变频器输出的频率信号接入，作为频率的检测和控制缘。

变频器中还有些开关量的设置，如变频器的启停控制由输出的数字点控制，多台泵运行的连锁控制多台泵的手自动转换信号控制等。

在变频自动运行方式下，先利用变频器启动并运行台泵，同时系统检测供水管网的实时压力，当供水管网压力低于设定值时外界用水量增加，系统完成变频泵频率的上调，当频率到达时，管网压力仍低则启动第台工频泵由采用星角启动控制。

以此类推，顺序实现工频泵的加入。

当供水管网压力高于设定值时外界用水量减少，系统完成变频泵频率的下调，当频率到达时，管网压力仍高则摘除台工频泵由控制。

以此类推，顺序