17【毕业设计】PLC供水系统设计李林文档

传统的利用阀门控制的水泵，由于要减小流量，关小阀门，使阀门的摩擦阻力变大，阻力曲线从转移到，扬程则从升到，流量从减小到，运行工况点从点转移到点。

而调速控制水泵时，阀门没有开关变化，因此阻力曲线不变。

为使流量改变，需要改变水泵的转速。

如果把速度从降到，特性曲线也从转移到。

此时，运行工况点从点转移到点，扬程从下降到，流量从减小到。

根据公式统中，执行设备就是变频器。

用代替调节器，其控制性能和精度大大提高了，因此，作为恒压供水系统的主要控制器，其主要任务就是代替调节器实现水压给定值与反馈值的综合与调节工作，实现数字调节它还控制水泵的运行与切换，在多泵组恒压供水泵站中，为了使设备均匀的磨损，水泵及电机是轮换的工作。

如规定和变频器相连接的泵为主泵主泵也是特性可根据闸阀全开时测得的各种数据由式求得。

其中为水泵的进出口水位高度差，其大小与流量无关为供水管路的阻力系数。

管网特性曲线与泵特性曲线之交点即为泵的正常使用工示为流量与转速的次方成正比扬程与转速的平方成正比水泵功率与转速的立方成正比。

图供水管网的曲线供水管网的曲线如图所示。

管网装置过程中，在等于原设计工况点时效率最高，偏离这个工况点在两点间效率就会降低。

根据水泵理论的相似定律，当水泵的转速发生变化时，它的扬程流量及水泵功率也随之变化，它们之间的关系可以表为使用工况点的水泵流量为使用工况点的扬程为输出介质常数η为使用工况点的泵效率。

图离心水泵的曲线图给出了离心式水泵的曲线，可见，在水泵的工作可编程控制器得参考手册，对输入输出端子进行定义。

水泵的输出特性既决定于水泵的种类，也随供水管网系统的阻力特性曲线不同而不同。

离心式水泵的特性公式如下式中，为水泵的功耗系列两台水泵台富士变频器台压力传感器台系列调节器若干个空气开关断路器中间继电器等。

根据接线原理图如图所示，进行详细接线，并参考系列台电机的起停和电磁阀的通断自动运行时，系统在程序控制下运行。

外部设备接线图首先选择利用的输入继电器输出继电器以及内部继电器，确定本设计方案所包括的仪器仪表。

即台富士为主电路的熔断器为通用变频器。

电控系统控制的电路图为手动自动转换开关，打在的位置时候为手动控制状态打在的位置时候为自动控制状态在手动运行时，可用按钮控制三机的供频运行接触器分别控制电机的变频运行分别为三台水泵电机的过载保护的热继电器，分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关，并有各种报警实时显示和故障记录。

系统既有模拟量输入，也有开关量输入。

模拟量通过模块输入，共个通道。

各有个点。

电控系统的主电路图三台电机分别为。

接触器分别控制电司组态软件，上位机联结单元通过适配器与之通讯。

工控机对整个系统进行监控，显示器显示了整个加压系统结构各个阀门与水泵的实时状态读出各个水压及流量阀门的开度水池水位等参数保证系统的泵有相同的运行时间，确保了泵的可靠寿命。

电路组成及工作原理电路元件选择与计算系统包括个电源单元个单元个上位机联结单元，还有单元和单元。

上位机采用研华工控机公水量。

当上述两个信号仍存在时，再停掉台工频运行的电机，直到最后台泵用主频器恒压供水。

另外，控制系统设两台泵为组，每台泵的电机累计运行时间可显示，小时轮换次，既保证供水系统有备用泵，又运转仍，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，而将另台备用泵投入变频运行。

当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，首先将工频运行的泵停掉，以减少供限信号与变频器的高速信号同时被检测到，自动将原工作在变频状态下的泵，投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将台备用的泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量，保证压力稳定。

若两台泵值与实际检测值进行运算，并给出信号直接控制变频器的转速以使管网的压力稳定。

当用水量不是很大时，台泵在变频器的控制下稳定运行当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压力稳定时，控制器的压力下信号。

变频器变频器内置运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。

设计方案论证及方框图当主水管网压力传感器的压力信号送给数字控制器，控制器根据压力设定值信号。

变频器变频器内置运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。

设计方案论证及方框图当主水管网压力传感器的压力信号送给数字控制器，控制器根据压力设定值与实际检测值进行运算，并给出信号直接控制变频器的转速以使管网的压力稳定。

当用水量不是很大时，台泵在变频器的控制下稳定运行当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压力稳定时，控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被检测到，自动将原工作在变频状态下的泵，投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将台备用的泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量，保证压力稳定。

若两台泵运转仍，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，而将另台备用泵投入变频运行。

当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，首先将工频运行的泵停掉，以减少供水量。

当上述两个信号仍存在时，再停掉台工频运行的电机，直到最后台泵用主频器恒压供水。

另外，控制系统设两台泵为组，每台泵的电机累计运行时间可显示，小时轮换次，既保证供水系统有备用泵，又保证系统的泵有相同的运行时间，确保了泵的可靠寿命。

电路组成及工作原理电路元件选择与计算系统包括个电源单元个单元个上位机联结单元，还有单元和单元。

上位机采用研华工控机公司组态软件，上位机联结单元通过适配器与之通讯。

工控机对整个系统进行监控，显示器显示了整个加压系统结构各个阀门与水泵的实时状态读出各个水压及流量阀门的开度水池水位等参数，并有各种报警实时显示和故障记录。

系统既有模拟量输入，也有开关量输入。

模拟量通过模块输入，共个通道。

各有个点。

电控系统的主电路图三台电机分别为。

接触器分别控制电机的供频运行接触器分别控制电机的变频运行分别为三台水泵电机的过载保护的热继电器，分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关为主电路的熔断器为通用变频器。

电控系统控制的电路图为手动自动转换开关，打在的位置时候为手动控制状态打在的位置时候为自动控制状态在手动运行时，可用按钮控制三台电机的起停和电磁阀的通断自动运行时，系统在程序控制下运行。

外部设备接线图首先选择利用的输入继电器输出继电器以及内部继电器，确定本设计方案所包括的仪器仪表。

即台富士系列两台水泵台富士变频器台压力传感器台系列调节器若干个空气开关断路器中间继电器等。

根据接线原理图如图所示，进行详细接线，并参考系列可编程控制器得参考手册，对输入输出端子进行定义。

水泵的输出特性既决定于水泵的种类，也随供水管网系统的阻力特性曲线不同而不同。

离心式水泵的特性公式如下式中，为水泵的功耗为使用工况点的水泵流量为使用工况点的扬程为输出介质常数η为使用工况点的泵效率。

图离心水泵的曲线图给出了离心式水泵的曲线，可见，在水泵的工作过程中，在等于原设计工况点时效率最高，偏离这个工况点在两点间效率就会降低。

根据水泵理论的相似定律，当水泵的转速发生变化时，它的扬程流量及水泵功率也随之变化，它们之间的关系可以表示为流量与转速的次方成正比扬程与转速的平方成正比水泵功率与转速的立方成正比。

图供水管网的曲线供水管网的曲线如图所示。

管网装置特性可根据闸阀全开时测得的各种数据由式求得。

其中为水泵的进出口水位高度差，其大小与流量无关为供水管路的阻力系数。

管网特性曲线与泵特性曲线之交点即为泵的正常使用工况点。

⒉变频恒压供水系统的设计与实现变频恒压供水系统的核心在于使用台或几台变频器对供水系统的水泵进行变频控制，使供水水泵尽量工作在最佳效率状态。

变频恒压供水系统的节能原理图供水流量变化时的曲线在图中，水泵额定运行时的工况点是泵的特性曲线与管路阻力曲线的交点。

传统的利用阀门控制的水泵，由于要减小流量，关小阀门，使阀门的摩擦阻力变大，阻力曲线从转移到，扬程则从升到，流量从减小到，运行工况点从点转移到点。

而调速控制水泵时，阀门没有开关变化，因此阻力曲线不变。

为使流量改变，需要改变水泵的转速。

如果把速度从降到，特性曲线也从转移到。

此时，运行工况点从点转移到点，扬程从下降到，流量从减小到。

根据公式统中，执行设备就是变频器。

用代替调节器，其控制性能和精度大大提高了，因此，作为恒压供水系统的主要控制器，其主要任务就是代替调节器实现水压给定值与反馈值的综合与调节工作，实现数字调节它还控制水泵的运行与切换，在多泵组恒压供水泵站中，为了使设备均匀的磨损，水泵及电机是轮换的工作。

如规定和变频器相连接的泵为主泵主泵也是轮流担任的，主泵在运行时达到最高频时，须增加台工频泵投入运行。

则是泵组管理的执行设备。

同时还是变频器的驱动控制。

恒压供水泵站中变频器常常采用模拟量控制方式，这需采用的模拟量控制模块，该模块的模拟量输入端子接受到传感器送来的模拟信号，输出端送出经给定值与反馈值比较并经处理后得出的模拟量信号，并依此信号的变化改变变频器的输出频率。

另外，泵站的其他控制逻辑也由承担。

对于实际系统来说，四台等容量的供水泵并不是特别合理。

在选取水泵时，应考虑在几乎所有工况下都能使工作中的水泵处于高效率工作区间，因此，在夜间或需水量非常少的工况下工作的水泵可选个比其他容量都小的。

同时，如果该系统是针对实际供水而设计的话，则应该同时考虑楼宇泵房中所需要的另两种泵深井泵与污水泵，显然那样的话系统会比现在的复杂些。

主要由于绝大多数城市都不允许直接从市政管网吸水，