工厂恒压供水系统.docVIP

工厂变频恒压供水 控制系统设计 \ 姓名 王路军 摘要 在我国水源的合理利用一直是一个既严肃又迫切的课题。而当前我国经济飞速发展，中小型企业的节约用水提出了更高的要求。利用先进的自动化技术、计算机控制技术以及通讯技术，设计出高性能、高节能、能适应复杂环境的恒压供水系统已刻不容缓。 本设计是根据当前需求，结合企业供水现状和已有的供水系统，扬长补短，本着管网和水泵的运行特性以及供水系统的变频调速节能原理，通过研究和比较，得出结论:采用变频调速供水是一项效益高、性能好、应用广、有发展前途的电机调速供水技术。本设计采用变频器和PLC 组合，配置直观、易于操作的触摸屏构成通讯系统的方式，实现中小企业恒压节能供水。 主要内容包括立项的可行性论证，元器件的选型，系统的电路设计，软件的程序设计。在可行性论证中，根据当前企业供水的实际情况阐述了设计这个项目的意义。元器件的选型本着性价比高、稳定、先进的原则，系统选用了在生产中应用最为广泛的具有强大通讯功能的德国西门子（SIEMENS）S7-200系列(CPU224)的PLC; 变频器选用价格便宜、性能稳定、支持MODBUS通讯协议的国产EACON品牌的变频器；人机对话界面则应用深圳人机的MT500系列5.7英寸触摸屏；其他低压电器元件均采用国产名牌。在电路设计和程序设计时主要考虑设计简练、实用、控制精度高，利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。在控制过程中，电控系统由S7-200完成，PID控制由变频器的内置PID控制方式完成。水泵的运行逻辑、系统的报警保护、运行中的状态监视等内容都由触摸屏配合PLC完成。最后对本系统的恒压供水进行了经济效益分析，具有明显的节能效益。 关键词：恒压供水，变频器，PLC，设计， 目 录 前言...............................................5 第一章系统概述.....................................6 1.1系统组成 ............................................6 1.2 水泵的工作原理........................................7 1.3 恒压供水系统的节能原理................................8 供水系统的保护和报警................................10 第二章 变频恒压供水控制系统的设计方案................11 2.1变频恒压供水系统的控制方案.........................11 2.2变频恒压供水系统的控制流程.........................12 第三章 主要元器件的选型..............................13 3.1 PLC选型..............................................13 3.2 变频器的选型......................................... 14 3.3人机界面选型...........................................17 第四章 硬件电路设计....................................20 第五章 软件设计.........................................24 5．1变频器参数设定........................................24 5.2 PLC程序设计..........................................25 5.3 画面设计.............................................27 第六章 效益评估与前景.................................32 第七章 参考文献......................................32 前言 我国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，工业自动化程度低。主要表现生产中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。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，此时会造成能量的浪费，同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启/停电机控制或水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的