变频恒压供水的设计说明书.doc

《交流调速》课程设计说明书 2013年 5 月 31 日 目 录 一、设计目的…………………………………………………………… 2 二、设计任务 ……………………………………………………………2 2.1 设计内容 ………………………………………………………2 2.1 设计原始资料 …………………………………………………2 三、方案论证…………………………………………………………… 3 3.1 供水方式……………………………………………………… 3 四、变频恒压供水系统理论分析 ………………………………………3 4.1 离心泵的工作特性 ……………………………………………3 4.2 变频调速原理 …………………………………………………4 五、方案设计 ……………………………………………………………5 5.1主电路设计 ………………………………………………… 5 5.2控制电路设计………………………………………………… 5 5.3 软件设计 …………………………………………………7 六、元器件的选型 …………………………………………………… 9 6.1 水泵电机的选择…………………………………………………9 6.2 变频器的选择……………………………………………………9 6.3 低压断路器的选择………………………………………………10 6.4 接触器的选择……………………………………………………11 6.5 热继电器的选择…………………………………………………11 6.6 中间继电器的选择………………………………………………11 6.7 压力传感器的选择………………………………………………12 6.8 PID 调节器的选择………………………………………………12 6.9 数字频率计的选择………………………………………………12 七、使用说明书…………………………………………………………12 八、总结 ………………………………………………………………13 参考文献 ………………………………………………………………13 附录（元件明细表、指令语言、电气原理图、梯形图）……………14 一、设计目的 初步掌握交流变频调速系统的设计方法及理论知识的应用能力。提高调速系统设计方面的实践技能，培养综合运用知识，分析和解决实际问题的能力。通过控制系统的设计，初步掌握交流变频调速控制系统设计的方法。 二、设计任务 2.1 设计内容（论文阐述的问题） 变频调速是一种新兴的技术，将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。本课程设计是电气工程及其自动化专业《交流调速》课程的实践性环节，其主要目的是培养学生初步掌握交流变频调速系统的设计方法及理论知识的应用能力。本课程设计的基本任务是提高学生在调速系统设计方面的实践技能，培养学生综合运用知识，分析和解决实际问题的能力。通过控制系统的设计，初步掌握交流变频调速控制系统设计的方法。 2.2 设计原始资料（实验、研究方案） 一楼宇供水系统，正常供水量为35m3/小时，最大供水量40m3/小时，扬程25米。采用变频调速技术组成一闭环调节系统，控制水泵的运行，保证用户水压恒定。当用水量增大或减小时，水泵电动机速度发生变化，改变流量，以保证水压恒定。 设计要求： 1．设二台水泵。一台工作，一台备用。正常工作时，始终由一台水泵供 水。 当工作泵出现故障时，备用泵自投。 2. 二台泵可以互换。 3．给定压力可调。压力控制点设在水泵出口处。 4．具有自动、手动工作方式，各种保护、报警置。 采用OMRON CPM1A PLC、富士变频器完成设计。 2.3 设计完成后提交的文件和图表 1. 课程设计说明书，包括： 方案的确定 系统的工作原理 水泵电机的容量、主电路元件型号的确定。 操作使用说明书。 2、图纸部分： 电气控制原理图 方案论证 3.1 供水方式 方案一：管网供水，设备简单，在室外管网的水压在任何时候都能满足室内管网最不利点所需的水压，并能保证官网昼夜所需的流量时，常用的给水方式。 方案二：能储备一定量的水，但是高位水箱重量大，位于屋顶，需要考虑建筑的承重力问题，且存在二次污染。 方案三：气压式供水，将高位水箱用一个密闭的容器（压力罐）取代，具有调节和贮存水量、保持需要压力的作用。压力罐可根据情况，安装于任何适宜的地点，无二次污染的问题，也无建筑承重力的考虑。 方案