毕业论文答辩演示稿.课件.ppt
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1、北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院PLC在恒压供水控制系统中的应用在恒压供水控制系统中的应用 北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院目 录前 言 1第1章 恒压供水节能原理和器件介绍 3第1.1节 变频恒压供水的理论分析 31.1.1 电动机的调速方法介绍 31.1.2 变频恒压供水系统的节能原理 31.1.3 变频恒压供水系统的组成及原理图5第1.2节 系统主要器件的介绍 61.2.1 PLC概述及工作原理 61.2.2变频器简介和选型要点 7第2章 变频恒压供水的控制方案 8第2.1节 恒压供水的方案的确定和元件选择82.1.1恒压供水的控制方案的确定 82.1.2
2、供水设备的选择原则和基本环境的确定92.1.3 系统各元件的选则 10第2.2节系统中PLC的选型 13第2.3节 变频恒压供水系统主电路原理14第3章 变频恒压供水控制系统编程 16第3.1节 常用编程方法介绍 16第3.2节 恒压供水系统梯形图 17结 论 24参考文献 25致 谢 26北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院毕业设计的主要内容 主要以高层建筑的供水系统为对象,对目 前使用的多种供水系统的方式进行比较,阐明供水系统的变频调速节能原理;具体分析了变频恒压供水的原理及系统的组成结构,其次进行系统设备选型、编程。完成控制系统方案北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育
3、学院前 言 随着我国社会的发展和进步,人们生活水平的不断提高,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活,也直接体现了供水管理水平的高低。北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院一.课题背景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节水节能的观念逐渐增强念逐渐增强 自动化控制技术自动化控制技术的飞速发展的飞速发展恒压供水系统不断发展北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院 传统的小区供水方式 (1) 恒速泵加压供水方式,依赖人工进行手工操作,自动化程度低
4、 (2) 气压罐供水具有体积小,对电器设备要求较高、系统维护工作量大 水塔高位水箱供水基建投资大,水泵电机为硬起动,启动电流大等缺点,频繁起动易损坏联轴器. (4) 单片机变频调速供水系统对操作员的素质要求比较高,可靠性比较低,北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院综上所述,传统的供水方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源;效率低;可靠性差;自动化程度不高等缺点。目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展,基于PLC和变频技术的恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,同时系统具有良好的节能性,对于提高企业效率以及
5、人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院第1章 恒压供水节能原理和器件介绍 第1.1节 变频恒压供水的理论分析 1.1.1 电动机的调速方法介绍 1.1.2 变频恒压供水系统的节能原理 1.1.3 变频恒压供水系统的组成及原理图 第1.2节 系统主要器件的介绍 1.2.1 PLC概述及工作原理 1.2.2变频器简介和选型要点 北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院第1.1节 变频恒压供水的理论分析 电动机的调速方法介绍 (l) 改变电源频率 (2) 改变电机极对数 (3) 改变转差率 北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教
6、育学院 异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。 根据电机学理论,交流电动机的转速公式为: 其中:f 为定子的电源或稳压器频率; p为极对数;n为转速;s 为转差率。 当极对数p不变时,电机转子转速与定子电源频率正比,因此连续调节异步电机供电电源的频率,就可以连续平滑地调节电机的同步转速,从而调节其转子的转速。)1(60spfn北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院1.1.2 变频恒压供水系统的节能原理 扬程特性所反映的是扬程H与用水流量Q间的关系H=f(Q) 管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。 。扬
7、程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的工作点北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院 对供水系统进行控制,是为了满足用户对流量的需求。所以,流量是系统的基本控制对象。管道中水压的大小与供水能力和用水需求之间的平衡关系有关:供水能力用水需求,则压力上升;供水能力用水需求,则压力下降;供水能力用水需求,则压力不变。北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院 在供水系统中,通常以流量为控制目的,常用的控制方法为阀门控制法和转速控制法。 阀门控制法是通过调节阀门开度来调节流量,水泵电机转速保持不变。其实质是通过改变水路中的阻力大小来改变流量, 变频调速供水方式属于转速控制。其工作
8、原理是根据用户用水量的变化自动地调整水泵电机的转速,使管网压力始终保持恒定,当用水量增大时电机加速,用水量减小时电机减速。调速控制方式要比阀门控制方式供水功率要小得多,节能效果显著。北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院1.1.3 变频恒压供水系统的组成及原理图整个系统由一台PLC,一台变频器,水泵机组,一个压力传感器,低压电器及一些辅助部件构成。各部分功能如下:(1)水泵用来提高水压以实现向高处供水;(2)安装于供水管道上的压力表将管网水压力转换成电信号;(3)变频调速器用于调节水泵转速以调节管网中水流量;(4)PLC用于水泵的逻辑切换、控制等;北京化工大学成人教育学院北京化工大学
9、成人教育学院 系统主要的设计任务是利用PLC控制系统使变频器循环控制水泵,实现管网水压的恒定和水泵电机的软起动以及变频水泵与工频水泵的切换 通过压力传感器检测管道压力信号不断反馈给变频器,有变频器自动调节所控制水泵的电机转速,当变频器所控制的水泵达到工频时还不能满足要求时由PLC自动把那台水泵切换到工频运行,把变频器自动切换到下一台水泵使其软启动运行,当供水量减少时在自动进行切换,减少水泵运行台数,实现自动控制。北京化工大学成人教育学院北京化工大学成人教育学院第1.2节 系统主要器件的介绍 1.2.1 PLC概述及工作原理 (1)PLC的特点 (2)丰富的I/O接口模块 (3)采用模块化结构
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