恒压供水系统的毕业答辩.pptVIP

PLC控制的变频调速恒压供水系统 指导老师： 答辩人： 课题背景 恒压供水系统不断发展 经济快速发展 人们对用水质量的要求不断提高 节水节能的观念逐渐增强 自动化控制技术的飞速发展 主要研究内容 系统方案选择 系统硬件设计 系统软件设计 监控系统的设计 一 二 三 四 根据实际情况选择最佳方案 系统主要设备的选型 程序流程图，PLC程序，PID参数整定 组态软件实现的监控界面 1 系统方案的选择 1.1 恒压供水系统常用控制方案有： 1.由供水几班的变频器+水泵机组+压力传感器 2.通用变频器+单片机（包括变频控制、调节器控制） +人机界面+压力传感器 3.通用变频器+PLC（包括变频控制、调节器控制） +人机界面+压力传感器 本设计选用第三种，采用变频器循环控制三台水泵的控制方式。 1.2 恒压供水变频调速系统控制流程图 信号检测机构：液位变送器、压力变送器 执行机构：三台水泵 控制机构：PLC（含PID）、变频器 1.3 变频恒压供水系统框图 1.4 水泵切换条件 实际的机组切换判别条件： 2 系统的硬件设计与选型 2.1 系统的电气控制总框图: 由上述系统的电气控制总框图可知，主要硬件如下所示： 硬件设备 PLC及扩展模块 变频器 水泵机组 压力变送器 液位变送器 主要设备 型号及其生产厂家 可编程控制器（PLC） Siemens CPU 226 模拟量扩展模块 Siemens EM 235 变频器 Siemens MM440 水泵机组 SFL系列水泵3台（上海熊猫机械有限公司） 压力变送器及显示仪表 普通压力表Y-100、XMT-1270数显仪 液位变送器 分体式液位变送器DS26(淄博丹佛斯公司) 设备清单如下： 2.2 PLC及扩展模块的选型 考虑PLC端子数目要有一定的预留量，选用PU226，开关量输出16点，输出形式为AC220V继电器输出；开关量输入24点，输入形式为+24V直流输入。 (1) PLC主模块： (2) 扩展模块： 由于实际中需要模拟量输入点1个，模拟量输出点1个，选用EM235，该模块有4个模拟输入、1个模拟输出信号通道。 2.3 变频器的选型 (1) 变频器选型原则： a.是本系统控制执行机构的硬件，通过频率的改变实现对电机转速的调节，从而改变出水量。 b.必须根据水泵电机的功率和电流进本系统中要实现监控，所以变频器还应具有通讯功能。 c.根据功能分为普通功能型U/f控制变频器、具有转矩控制功能的高功能型U/f控制变频器以及矢量控制高功能型变频器三种，供水系统属泵类负载，低速运行时的转矩小，可选用价格相对便宜的U/f控制变频器。 (2) MM440变频器： 用于三相交流电动机调速的系列产品，由微处理器控制；采用模块化结构，有内置的RS-485/232C接口和用于简单过程控制的PI闭环控制器；快速电流限制实现无跳闸运行，磁通电流控制改善动态响应特性，低频时也可以输出大力矩；输出功率为0.75~90KW，输出信号能作为75KW的水泵电机的输入信号；可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连。 2.4 水泵机组的选型 (1) 选型原则： 一是要确保平稳运行； 二是要经常处于高效区运行，以求取得较好的节能效果。 本设计的要求为：电动机额定功率75KW，供水压力控制在0.3±0.01Mpa。 根据本设计要求并结合实际中小区生活用水情况，最终确定确定采用3台上海熊猫机械有限公司生产的SFL系列水泵机组（电机功率75KW）。 (2) 机组选型: 2.5 压力变送器的选型 本设计中选用普通压力表Y-100和XMT-1270数显仪实现压力的检测、显示和变送。压力表测量范围0~1Mpa，精度1.0；数显仪输出一路4~20mA电流信号，送给与CPU226连接模拟量模块EM235，作为PID调节的反馈电信号，可设定压力上、下限，通过两路继电器控制输出压力超限信号。 2.6 液位变送器的选型 本设计要求贮水池水位：2m~5m。本设计选择淄博丹佛斯公司生产的型号为DS26分体式液位变送器，其量程为：0m~200m，适用于水池、深井以及其他各种液位的测量；零点和满量程外部可调；供电电源：24VDC；输出信号：两线制4~20mADC精度等级：0.25级。 2.7 系统主电路、控制电路的设计 （1）主电路采用三泵循环变频的运行方式，在同一时间内只能有