畢業(yè)設(shè)計(jì)---小區(qū)恒壓供水

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目 小區(qū)恒壓供水</p><p>　　院系名稱(chēng) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　答辯教師 </p><p>　　時(shí) 間 </p><p><b>　　摘 要&

3、lt;/b></p><p>　　根據(jù)中國(guó)城市小區(qū)供水發(fā)展的要求環(huán)保、節(jié)能、恒壓設(shè)計(jì)了一套PLC與變頻器調(diào)速裝置構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng), 并利用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)良好的運(yùn)行管理界面。恒壓供水系統(tǒng)由可編程控制器（PLC）、變頻器、水泵機(jī)組、壓力傳感器、工控機(jī)等構(gòu)成。</p><p>　　以PLC電路控制方式，在分析水壓控制的工作流程的基礎(chǔ)上，給出了PLC控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。智能水壓控制系統(tǒng)

4、的基本控制策略是：采用電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置與可編程控制器（PLC）構(gòu)成控制系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化控制，完成供水壓力恒定控制，在管網(wǎng)流量變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的水壓力值與反饋的總壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入變頻器運(yùn)處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動(dòng)機(jī)的頻率和電壓進(jìn)行調(diào)速。實(shí)現(xiàn)了最終的恒壓供水的目的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速，恒壓供水，PLC，組態(tài)軟件

5、</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　According to Chinese city district water supply the requirements of the development of environmental protection, energy saving, constant pressure d

6、esigned a set of PLC and inverter speed device consisting of constant pressure water supply system, and by using the configuration software development good operation management interface. Constant pressure water supply

7、system consists of PLC, frequency converter, pump unit, pressure sensor, industrial PC, etc. </p><p>　　With PLC control circuits way, on the analysis of the working process of the hydraulic control was given

8、 based on PLC control system and the design of hardware and software. Intelligent hydraulic control system of basic control strategy is: by motor speed device with programmable controller (PLC) constitutes control system

9、, optimization control, complete supply pressure pipeline flow control, the constant change to stabilize supply pressure and saving energy purposes. System control target was p</p><p>　　Keywords: frequency c

10、ontrol, constant pressure water supply, PLC, configuration software </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題的提出1</p><p>　　1.2

11、變頻器國(guó)內(nèi)外研究與PLC概述5</p><p>　　1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容6</p><p>　　2 系統(tǒng)的理論分析及控制方案確定8</p><p>　　2.1 變頻恒壓供水系統(tǒng)的理論分析8</p><p>　　2.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方案的確定9</p><p>　　3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)17<

12、;/p><p>　　3.1 系統(tǒng)主要設(shè)備的選型17</p><p>　　3.2 系統(tǒng)主電路分析及其設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.3 系統(tǒng)控制電路分析及其設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.4 PLC的I/O端口分配及外圍接線(xiàn)圖22</p><p>　　4 PLC程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………

13、…………26</p><p><b>　　6 結(jié)束語(yǔ)31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p>　　附錄A 主程序梯形圖6.</p><p><b>　　

14、1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題的提出</b></p><p>　　長(zhǎng)期以來(lái)區(qū)域的供水系統(tǒng)都是由市政管網(wǎng)經(jīng)過(guò)二次加壓和水塔或天面水池來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)供水壓力的要求。傳統(tǒng)的恒壓供水方式是采用水塔、高位水池等設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于小區(qū)高樓用水有著季節(jié)和時(shí)段的明顯變化，日常供水運(yùn)行控制就常采用水泵的運(yùn)行方式調(diào)整加上出口閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)供水的水量水壓，

15、大量的能量因?yàn)橄脑诔隹陂y而浪費(fèi)，而且水池和水塔由于長(zhǎng)時(shí)間的使用存在“二次污染”的問(wèn)題</p><p>　　在人們對(duì)生活用水品質(zhì)要求的不斷提高，在節(jié)水節(jié)能已成為時(shí)代特征的現(xiàn)實(shí)條件下，在我們這個(gè)水資源和電能源短缺的國(guó)家，而隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，以及住房制度改革的不斷深入，城市中各類(lèi)小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。小區(qū)供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個(gè)重要方面，供水

16、的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性直接影響到小區(qū)住戶(hù)的正常工作和生活，也直接體現(xiàn)了小區(qū)物業(yè)管理水平的高低。</p><p>　　小區(qū)供水系統(tǒng)一般是以下方式進(jìn)行供水以及各方式的優(yōu)缺點(diǎn)：</p><p>　　(1) 恒速泵加壓供水方式無(wú)法對(duì)供水管網(wǎng)的壓力做出及時(shí)的反應(yīng)，水泵的增減都依賴(lài)人工進(jìn)行手工操作，自動(dòng)化程度低，而且為保證供水，機(jī)組常處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，不但效率低、耗電量大，而且在用水量較少時(shí)，管網(wǎng)長(zhǎng)期

17、處于超壓運(yùn)行狀態(tài)，爆損現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)硬起動(dòng)易產(chǎn)生水錘效應(yīng)，破壞性大，目前較少采用。</p><p>　　(2) 氣壓罐供水具有體積小、技術(shù)簡(jiǎn)單、不受高度限制等特點(diǎn)，但此方式調(diào)節(jié)量小、水泵電機(jī)為硬起動(dòng)且起動(dòng)頻繁，對(duì)電器設(shè)備要求較高、系統(tǒng)維護(hù)工作量大，而且為減少水泵起動(dòng)次數(shù)，停泵壓力往往比較高，致使水泵在低效段工作，而出水壓力無(wú)謂的增高，也使浪費(fèi)加大，從而限制了其發(fā)展。</p><p>　　(

18、3) 水塔高位水箱供水具有控制方式簡(jiǎn)單、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理、短時(shí)間維修或停電可不停水等優(yōu)點(diǎn)，但存在基建投資大，占地面積大，維護(hù)不方便，水泵電機(jī)為硬起動(dòng)，啟動(dòng)電流大等缺點(diǎn)，頻繁起動(dòng)易損壞聯(lián)軸器，目前主要應(yīng)用于高層建筑。</p><p>　　(4) 液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式易漏油，發(fā)熱需冷卻，效率低，改造麻煩，只能是一對(duì)一驅(qū)動(dòng)，需經(jīng)常檢修；優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，維修方便。</p>&l

19、t;p>　　(5) 單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)也能做到變頻調(diào)速，自動(dòng)化程度要優(yōu)于上面4種供水方式，但是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng)，對(duì)操作員的素質(zhì)要求比較高，可靠性比較低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。</p><p>　　在目前節(jié)能節(jié)水、環(huán)保低碳的社會(huì)背景下，我們由此可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的供水方式普遍不同程度的存在浪費(fèi)水力、電力資源；效率低；可靠性差；自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了居民的用水和工業(yè)系統(tǒng)中的用水。<

20、;/p><p>　　隨著變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)等高能耗設(shè)備上廣泛應(yīng)用，特別是在城鄉(xiāng)工業(yè)用水的各級(jí)加壓系統(tǒng)，居民生活用水的恒壓供水系統(tǒng)中，變頻調(diào)速水泵節(jié)能效果尤為突出，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：一是節(jié)能顯著；二是在開(kāi)、停機(jī)時(shí)能減小電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及供水水壓對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊；三是能減小水泵、電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗。</p><p>　　基于

21、PLC和變頻技術(shù)的恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。采用該系統(tǒng)進(jìn)行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對(duì)于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗、實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　1.2變頻器恒壓供水系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p><b>　　1.

22、2.1國(guó)外</b></p><p>　　電力電子器件的研究現(xiàn)狀</p><p>　　從1956年普通晶閘管的問(wèn)世到20世紀(jì)80年代以前，以晶閘管為核心的交交變頻電路廣泛的應(yīng)用電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，典型的應(yīng)用電路就是傳統(tǒng)的相控交交變頻電路。國(guó)內(nèi)外在這一方面的理論研究都比較成熟，而且也有相應(yīng)的產(chǎn)品大量應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。隨著技術(shù)的進(jìn)步，晶閘管的半控特性，控制電路的分離結(jié)構(gòu)，相控角變化等缺點(diǎn)已

23、經(jīng)使晶閘管為核心的交交變頻電路不能滿(mǎn)足變頻技術(shù)發(fā)展的需要。到20世紀(jì)80年代，各種全控器件先后問(wèn)世，變頻技術(shù)特別是交流調(diào)速技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是80年代中期以后基于GTR、GTO和IGBT的變頻裝置在性能和價(jià)格上可以和直流調(diào)速裝置相媲美，逐漸成為變頻調(diào)速的主流技術(shù)。20世紀(jì)90年代后期至今，電力電子器件的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，高壓IGBT、IGCT、IEGT和SGCT等器件出現(xiàn)并進(jìn)入了實(shí)用化階段，從而推動(dòng)變頻技術(shù)向大電流、高電壓

24、、高頻化方向繼續(xù)發(fā)展。</p><p>　　控制理論和控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　1964年德國(guó)人首先提出把通信技術(shù)中的脈寬調(diào)制PWM技術(shù)應(yīng)用到交流傳動(dòng)中，PWM控制技術(shù)一直是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一，由于電力電子器件和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，PWM變頻技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展。PWM可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻變壓及抑制諧波的特點(diǎn)，由此在交流傳動(dòng)乃至其它能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。</p&g

25、t;<p>　　20世紀(jì)80年代初，日本學(xué)者提出了基于磁通軌跡的磁通軌跡控制方法，該方法以三相波形的整體生成效果為前提，以逼近電動(dòng)機(jī)氣息的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成兩相調(diào)制波形，使變壓變頻(VVVF)成為變頻調(diào)速技術(shù)的核心。</p><p>　　七十年代初，矢量控制是由西德F.Biasschke等人首先提出，他以直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)比較的方法分析闡述了這一原理，由此開(kāi)創(chuàng)了交流電動(dòng)機(jī)等效直

26、流電動(dòng)機(jī)控制的先河。1980年，德國(guó)人在應(yīng)用微處理器的矢量控制研究中取得了進(jìn)展，促進(jìn)了矢量控制的實(shí)用化。</p><p>　　1985年德魯爾大學(xué)Depenbrock教授首先提出轉(zhuǎn)矩控制理論(Direct Torque Control簡(jiǎn)稱(chēng)DTC)。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同它不是通過(guò)控制電流、磁鏈等量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來(lái)控制。最初，主要在高壓、大功率且開(kāi)關(guān)頻率較低的逆變器控制中廣泛應(yīng)用。目前

27、被應(yīng)用于通用變頓器的控制方法是一種改進(jìn)的、適合于高開(kāi)關(guān)頻率逆變器的方法。1995年，ABB公司首先推出的直接轉(zhuǎn)矩控制通用變頻器，目前已成為其各系列通用變頻器的核心技術(shù)。</p><p>　　主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了由傳統(tǒng)交交直接變頻到交直交變頻再到矩陣交交變頻的過(guò)程。首先是傳統(tǒng)的交交變頻電路也稱(chēng)為周波變流器，這種電路早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)

28、出現(xiàn)了，隨著晶閘管的問(wèn)世逐漸應(yīng)用于電機(jī)的拖動(dòng)。20世紀(jì)80年代，隨著新型全控功率元件的出現(xiàn)和先進(jìn)控制技術(shù)的運(yùn)用，交直交變頻技術(shù)得到快速發(fā)展并大規(guī)模應(yīng)用于變頻調(diào)速場(chǎng)合。這一時(shí)期的變頻技術(shù)包括VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻等都是交直交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流回路需要大的儲(chǔ)能電容，變換環(huán)節(jié)多，效率低下，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。</p><p>　　

29、近幾年來(lái)，由于生產(chǎn)發(fā)展的需要和節(jié)約電能的要求，以及微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，矩陣交交變頻技術(shù)成為研究的新熱點(diǎn)。矩陣交交變換電路的電路拓?fù)湫问皆缂禾岢?，但直?979年，意大利學(xué)者M(jìn)Venturini提出的矩陣交交變換電路理論及其控制策略后才使人們開(kāi)始這方面的真正研究。90年代初，美國(guó)弗吉尼亞電力電子中心的L.Huber、D.Borojevie在Fred.C. Lee教授的帶領(lǐng)下，采用MOSFET作為功率開(kāi)關(guān)

30、，制作出輸出電壓和輸入電流都為正弦波、開(kāi)關(guān)頻率20Khz、負(fù)載為2KVA的矩陣變換器的實(shí)驗(yàn)裝置。隨后的十幾年里先后有多位學(xué)者在這方面取得進(jìn)展，比如由R.W. Erickson等學(xué)者提出了一種新型的矩陣交交變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，和以前所提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同在于采用了H橋型的開(kāi)關(guān)單元，目的是為了實(shí)現(xiàn)矩陣變換器的輸出電壓可以任意調(diào)節(jié)；由Lixiang Wei和T.A.Lipo等提出的一種稀疏矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要優(yōu)點(diǎn)是減少了開(kāi)關(guān)數(shù)量。我國(guó)在矩陣

31、變換器方面的研究開(kāi)始于90年代初，南京航空航天大學(xué)、上海大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、福州大學(xué)、華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)、清華大學(xué)</p><p><b>　　1.2.1國(guó)內(nèi)</b></p><p>　　從 1965年就開(kāi)始研究可控硅變頻器，上世紀(jì) 80年代初，天津電氣傳動(dòng)所（電壓型）、西安電力電子技術(shù)所（電源型）等研究所專(zhuān)心研制 SCR變頻器并探索市場(chǎng)。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)許多高等

32、學(xué)校和研究院所積極開(kāi)發(fā) GTR變頻器，并紛紛將技術(shù)轉(zhuǎn)讓企業(yè)生產(chǎn)，但由于企業(yè)規(guī)模小，沒(méi)有自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，僅靠手工焊板，無(wú)法生產(chǎn)出高精度高可靠性的變頻器。有些國(guó)營(yíng)大廠，如大連電機(jī)廠從日本東芝引進(jìn)了 GTR變頻器的生產(chǎn)線(xiàn)，雖經(jīng)努力，最終未能形成國(guó)產(chǎn)變頻器的支柱力量。</p><p>　　知道變頻器的人都知道普傳變頻器，臺(tái)灣普傳剛到大陸時(shí)，國(guó)內(nèi)極少有自有品牌，幾乎全部使用境外品牌，普傳變頻器當(dāng)時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)先進(jìn)，且價(jià)格遠(yuǎn)低于海

33、外品牌，受到普遍歡迎。從 1990年開(kāi)始，普傳先后在西安、深圳、南京、昆明、北京、包頭等地興辦了十幾家生產(chǎn)變頻器的合資企業(yè)，創(chuàng)造了聞名海內(nèi)外的普傳系列變頻器品牌，從此打破了歐美及日本變頻器產(chǎn)品在中國(guó)大陸市場(chǎng)的壟斷局面，也揭開(kāi)了變頻器產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化的序幕。普傳對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌最大的貢獻(xiàn)是培養(yǎng)了一批變頻器業(yè)界的人才，他們中的很多各自創(chuàng)辦了多家變頻器生產(chǎn)廠家。今天國(guó)內(nèi)變頻器產(chǎn)品能在市場(chǎng)份額上與歐美及日本產(chǎn)品同臺(tái)競(jìng)技，普傳有著很大的功勞。進(jìn)入 21世紀(jì)，

34、國(guó)產(chǎn)變頻器得到了前所未有的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)變頻企業(yè)由 96年底不到 50家，到如今已超過(guò) 100多家。象征高性能技術(shù)的無(wú)速度控制技術(shù)也已廣泛應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)主流變頻器中，深圳市藍(lán)海華騰技術(shù)有限公司擁有與國(guó)際最領(lǐng)先技術(shù)水準(zhǔn)同步的矢量控制技術(shù)和轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，而實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)轉(zhuǎn)矩控制（無(wú)編碼器反饋）更是開(kāi)中國(guó)之先河。 </p><p>　　10年來(lái)，我國(guó)變頻器雖然遍地開(kāi)花，但變頻器的核心—— IGBT器件始終依賴(lài)進(jìn)口，成為制約國(guó)產(chǎn)變頻器

35、發(fā)展的瓶頸。直到最近，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn) IGBT的曙光開(kāi)始出現(xiàn)，信息產(chǎn)業(yè)部電子信息產(chǎn)品管理司已經(jīng)把發(fā)展全控型電力電子器件納入工作計(jì)劃，已有多位在國(guó)外有豐富研制 IGBT經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家回國(guó)辦廠，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)集成電路多年、具有精細(xì)加工能力的企業(yè)已經(jīng)具備 IGBT和 MOSFET的流片技術(shù)，只要有合理的政策出臺(tái)，群策群力，就可為國(guó)內(nèi) </p><p>　　IGBT的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)掃清最后的障礙。</p><p>&

36、lt;b>　　1.2PLC概述</b></p><p>　　1.2.1 可編程控制器的定義</p><p>　　可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC(Programmable logic Controller)，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrical Committee)頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了

37、如下定義:“PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。”</p><p>　　1.2.2 PLC的發(fā)展和應(yīng)用</p>

38、<p>　　世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立組件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器

39、電路圖類(lèi)似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言[5] ，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)組件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用

40、。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升</p><p>　　1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)是以小區(qū)供水系統(tǒng)為控制對(duì)象，采用PLC和變頻技術(shù)相結(jié)合技術(shù)，設(shè)計(jì)一套城市小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)，并引用計(jì)算機(jī)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，安全節(jié)能，獲得最佳的

41、運(yùn)行工況。</p><p>　　PLC控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場(chǎng)的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中有3臺(tái)水泵，采用部分流量調(diào)節(jié)方法，即3臺(tái)水泵中只有1臺(tái)水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，其余水泵做恒速運(yùn)行。PLC根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制各個(gè)水泵之間切換，并根據(jù)壓力檢測(cè)值和給定值之間偏差進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出給變頻器控制其輸出頻率，調(diào)節(jié)流量，使供水管網(wǎng)壓力恒定。各水泵切換

42、遵循先起先停、先停先起原則。</p><p>　　2 系統(tǒng)的理論分析及控制方案確定</p><p>　　2.1 變頻恒壓供水系統(tǒng)的理論分析</p><p>　　2.1.1 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理</p><p>　　水泵電機(jī)多采用三相異步電動(dòng)機(jī)，而其轉(zhuǎn)速公式為：</p><p><b>　　(2.1) </b

43、></p><p>　　式中：f表示電源頻率，p表示電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)，s表示轉(zhuǎn)差率。</p><p>　　從上式可知，三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：</p><p>　　(l) 改變電源頻率</p><p>　　(2) 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)</p><p><b>　　(3) 改變轉(zhuǎn)差率</b><

44、/p><p>　　改變電機(jī)極對(duì)數(shù)調(diào)速的調(diào)控方式控制簡(jiǎn)單，投資省，節(jié)能效果顯著，效率高，但需要專(zhuān)門(mén)的變極電機(jī)，是有級(jí)調(diào)速，而且級(jí)差比較大，即變速時(shí)轉(zhuǎn)速變化較大，轉(zhuǎn)矩也變化大，因此只適用于特定轉(zhuǎn)速的生產(chǎn)機(jī)器。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速為了保證其較大的調(diào)速范圍一般采用串級(jí)調(diào)速的方式，其最大優(yōu)點(diǎn)是它可以回收轉(zhuǎn)差功率，節(jié)能效果好，且調(diào)速性能也好，但由于線(xiàn)路過(guò)于復(fù)雜，增加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗[7]，且成本高而影響它的推廣價(jià)值。下面重點(diǎn)分析改

45、變電源頻率調(diào)速的方法及特點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)公式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n基本上與電源頻率f成正比。連續(xù)調(diào)節(jié)電源頻率，就可以平滑地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是，單一地調(diào)節(jié)電源頻率，將導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行性能惡化。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，已出現(xiàn)了各種性能良好、工作可靠的變頻調(diào)速電源裝置，它們促進(jìn)了變頻調(diào)速的廣泛應(yīng)用。</p><p>　　變頻恒壓供水系統(tǒng)的供水部分主要由水泵、電

46、動(dòng)機(jī)、管道和閥門(mén)等構(gòu)成。通常由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵旋轉(zhuǎn)來(lái)供水，并且把電機(jī)和水泵做成一體，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變水泵的出水流量而實(shí)現(xiàn)恒壓供水的。因此，供水系統(tǒng)變頻的實(shí)質(zhì)是異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速。異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速是通過(guò)改變定子供電頻率來(lái)改變同步轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。</p><p>　　2.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方案的確定</p><p>　　2.2.1控制方案的比較和確定<

47、;/p><p>　　恒壓變頻供水系統(tǒng)主要有壓力變送器、變頻器、恒壓控制單元、水泵機(jī)組以及低壓電器組成。系統(tǒng)主要的任務(wù)是利用恒壓控制單元使變頻器控制一臺(tái)水泵或循環(huán)控制多臺(tái)水泵，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機(jī)的軟起動(dòng)以及變頻水泵與工頻水泵的切換，同時(shí)還要能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和監(jiān)控。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，有以下幾種方案可供選擇[8]：</p><p>　　(1) 有供水基板的變頻器+水泵機(jī)組+壓力傳

48、感器</p><p>　　這種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它將PID調(diào)節(jié)器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器供水基板上，通過(guò)設(shè)置指令代碼實(shí)現(xiàn)PLC和PID等電控系統(tǒng)的功能。它雖然微化了電路結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本，但在壓力設(shè)定和壓力反饋值的顯示方面比較麻煩，無(wú)法自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段的不同恒壓要求，在調(diào)試時(shí)，PID調(diào)節(jié)參數(shù)尋優(yōu)困難，調(diào)節(jié)范圍小，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)性能不易保證。其輸出接口的擴(kuò)展功能缺乏靈活性，數(shù)據(jù)通信困難，并且限制了

49、帶負(fù)載的容量，因此僅適用于要求不高的小容量場(chǎng)合。</p><p>　　(2) 通用變頻器+單片機(jī)(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機(jī)界面+壓力傳感器</p><p>　　這種方式控制精度高、控制算法靈活、參數(shù)調(diào)整方便，具有較高的性?xún)r(jià)比，但開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，程序一旦固化，修改較為麻煩，因此現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的靈活性差，同時(shí)變頻器在運(yùn)行時(shí)，將產(chǎn)生干擾，變頻器的功率越大，產(chǎn)生的干擾越大，所以必須采取相應(yīng)的抗干擾措

50、施來(lái)保證系統(tǒng)的可靠性。該系統(tǒng)適用于某一特定領(lǐng)域的小容量的變頻恒壓供水中。</p><p>　　(3) 通用變頻器+PLC(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機(jī)界面+壓力傳感器</p><p>　　這種控制方式靈活方便。具有良好的通信接口，可以方便地與其他的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用性強(qiáng)；由于PLC產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶(hù)可靈活組成各種規(guī)模和要求不同控制系統(tǒng)。在硬件設(shè)計(jì)上，只需確定PLC的硬件配置

51、和I/O的外部接線(xiàn)，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以方便地通過(guò)PC機(jī)來(lái)改變存貯器中的控制程序，所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。同時(shí)由于PLC的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。該系統(tǒng)能適用于各類(lèi)不同要求的恒壓供水場(chǎng)合，并且與供水機(jī)組的容量大小無(wú)關(guān)。</p><p>　　通過(guò)對(duì)以上這幾種方案的比較和分析，可以看出第三種控制方案更適合于本系統(tǒng)。這種控制方案既有擴(kuò)展功能靈活方便、便于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，又能達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制

52、精度的要求。</p><p>　　2.2.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成及原理圖</p><p>　　PLC控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、PLC、傳感器和現(xiàn)場(chǎng)的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制流程圖如圖2.3所示：</p><p>　　圖2.3變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程圖</p><p>　　從圖中可看出，系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機(jī)

53、構(gòu)、信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)三大部分。</p><p>　　根據(jù)水泵機(jī)組中水泵被變頻器拖動(dòng)的情況不同，變頻器有兩種工作方式即變頻循環(huán)式和變頻固定式，變頻循環(huán)式即變頻器拖動(dòng)某一臺(tái)水泵作為調(diào)速泵，當(dāng)這臺(tái)水泵運(yùn)行在50Hz時(shí)，其供水量仍不能達(dá)到用水要求，需要增加水泵機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)先將變頻器從該水泵電機(jī)中脫出，將該泵切換為工頻的同時(shí)用變頻去拖動(dòng)另一臺(tái)水泵電機(jī)；變頻固定式是變頻器拖動(dòng)某一臺(tái)水泵作為調(diào)速泵，當(dāng)這臺(tái)水泵運(yùn)行在50H

54、z時(shí)，其供水量仍不能達(dá)到用水要求，需要增加水泵機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)直接啟動(dòng)另一臺(tái)恒速水泵，變頻器不做切換，變頻器固定拖動(dòng)的水泵在系統(tǒng)運(yùn)行前可以選擇，本設(shè)計(jì)中采用前者。</p><p>　　作為一個(gè)控制系統(tǒng)，報(bào)警是必不可少的重要組成部分。由于本系統(tǒng)能適用于不同的供水領(lǐng)域，所以為了保證系統(tǒng)安全、可靠、平穩(wěn)的運(yùn)行，防止因電機(jī)過(guò)載、變頻器報(bào)警、電網(wǎng)過(guò)大波動(dòng)、供水水源中斷造成故障，因此系統(tǒng)必須要對(duì)各種報(bào)警量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由PLC判斷報(bào)

55、警類(lèi)別，進(jìn)行顯示和保護(hù)動(dòng)作控制，以免造成不必要的損失。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)主要設(shè)備的選型</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)的電氣控制總框圖</p><p>　　該系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備應(yīng)包括以下幾部分：(1) PLC (2) 變頻器、(3) 水泵機(jī)組、(

56、4) 壓力傳感器</p><p>　　3.2 系統(tǒng)主電路分析及其設(shè)計(jì)</p><p>　　基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖如圖3.2所示：三臺(tái)電機(jī)分別為M1、M2、M3，它們分別帶動(dòng)水泵1#、2#、3#。接觸器KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3的工頻運(yùn)行；接觸器KM2、KM4、KM6分別控制M1、M2、M3的變頻運(yùn)行；FR1、FR2、FR3分別為三臺(tái)水泵電機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼

57、電器；QS1、QS2、QS3、QS4分別為變頻器和三臺(tái)水泵電機(jī)主電路的隔離開(kāi)關(guān)；FU為主電路的熔斷器。</p><p>　　本系統(tǒng)采用三泵循環(huán)變頻運(yùn)行方式，即3臺(tái)水泵中只有1臺(tái)水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，其余水泵工頻運(yùn)行或停止，根據(jù)每天的不同時(shí)間用水量的不同所以會(huì)進(jìn)行工變轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)是1變——1工2變——2變——2工3變——3變——3工1變循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺(tái)水泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因此在同一

58、時(shí)間內(nèi)只能有一臺(tái)水泵工作在變頻下，但不同時(shí)間段內(nèi)三臺(tái)水泵都可輪流做變頻泵。</p><p>　　圖3.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖</p><p>　　三相電源經(jīng)低壓熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)接至變頻器的R、S、T端，變頻器的輸出端U、V、W通過(guò)接觸器的觸點(diǎn)接至電機(jī)。當(dāng)電機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，連接至變頻器的隔離開(kāi)關(guān)及變頻器輸出端的接觸器斷開(kāi)，接通工頻運(yùn)行的接觸器和隔離開(kāi)關(guān)。主電路中的低壓熔斷器除接通電源外，

59、同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由相應(yīng)的熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。變頻和工頻兩個(gè)回路不允許同時(shí)接通。而且變頻器的輸出端絕對(duì)不允許直接接電源，故必須經(jīng)過(guò)接觸器的觸點(diǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)接通工頻回路時(shí)，變頻回路接觸器的觸點(diǎn)必須先行斷開(kāi)。同樣從工頻轉(zhuǎn)為變頻時(shí)，也必須先將工頻接觸器斷開(kāi)，才允許接通變頻器輸出端接觸器，所以KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6絕對(duì)不能同時(shí)動(dòng)作，相互之間必須在PLC里設(shè)計(jì)可靠的互鎖。</p><p&

60、gt;　　3.3 系統(tǒng)控制電路分析及其設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恒壓供水的主體控制設(shè)備是PLC，控制電路的合理性，程序的可靠性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。</p><p>　　PLC主要是用于實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水系統(tǒng)的自動(dòng)控制，要完成以下功能：自動(dòng)控制三臺(tái)水泵的投入運(yùn)行；能在三臺(tái)水泵之間實(shí)現(xiàn)變頻泵的切換；三臺(tái)水泵在啟動(dòng)時(shí)要有軟啟動(dòng)功能；對(duì)水泵的操作要有手動(dòng)/自動(dòng)控制功能，手動(dòng)只在應(yīng)急

61、或檢修時(shí)臨時(shí)使用；系統(tǒng)要有完善的報(bào)警功能并能顯示運(yùn)行狀況。</p><p>　　如圖3.3為電控系統(tǒng)控制電路圖。圖中SA為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，SA打在1的位置為手動(dòng)控制狀態(tài)；打在2的狀態(tài)為自動(dòng)控制狀態(tài)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可用按鈕SB1~SB6控制三臺(tái)水泵的啟/停；自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)在PLC程序控制下運(yùn)行。</p><p>　　圖中的HL10為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈。對(duì)變頻器頻率進(jìn)行復(fù)位是只提供一個(gè)

62、干觸發(fā)點(diǎn)信號(hào)，本系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)中間繼電器KA的觸點(diǎn)對(duì)變頻器進(jìn)行復(fù)頻控制。</p><p>　　圖3.3 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制電路圖</p><p>　　注：PLC各I/O端口、各指示燈所代表含義在下一節(jié)I/O端口分配中將詳細(xì)介紹。</p><p>　　本系統(tǒng)在手動(dòng)/自動(dòng)控制下的運(yùn)行過(guò)程如下：</p><p>　　(1) 手動(dòng)控制：手動(dòng)控制只在檢

63、查故障原因時(shí)才會(huì)用到，于電機(jī)故障的檢測(cè)與維修。旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)SA打至1端時(shí)開(kāi)啟手動(dòng)控制模式，臨時(shí)選用2臺(tái)電機(jī)進(jìn)行備用供水。</p><p>　?。?）自動(dòng)控制：在正常情況下變頻恒壓供水系統(tǒng)工作在自動(dòng)狀態(tài)下。單刀雙擲開(kāi)關(guān)SA打至2端時(shí)開(kāi)啟自動(dòng)控制模式，自動(dòng)控制的工作狀況由PLC程序控制。</p><p>　　3.4 PLC的I/O端口分配及外圍接線(xiàn)圖</p><p>　　表

64、3.2 輸入輸出點(diǎn)代碼及地址編號(hào)</p><p><b>　　4 PLC程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC主程序主要由系統(tǒng)初始化程序、水泵電機(jī)起動(dòng)程序、水泵電機(jī)變頻/工頻切換程序、水泵電機(jī)換機(jī)程序、模擬量(壓力、頻率)比較計(jì)算程序和報(bào)警程序等構(gòu)成。</p><p&g

65、t;<b>　　系統(tǒng)初始化程序</b></p><p>　　在系統(tǒng)開(kāi)始工作的時(shí)候，先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，即在開(kāi)始啟動(dòng)的時(shí)候，先對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分的當(dāng)前工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，如出錯(cuò)則報(bào)警，接著對(duì)變頻器變頻運(yùn)行的上下限頻率、PID控制的各參數(shù)進(jìn)行初始化處理，賦予一定的初值，在初始化子程序的最后進(jìn)行中斷連接。系統(tǒng)進(jìn)行初始化是在主程序中通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)是實(shí)現(xiàn)的。在初始化后緊接著要設(shè)定白天/夜間兩種供水

66、模式下的水壓給定值以及變頻泵泵號(hào)和工頻泵投入臺(tái)數(shù)。</p><p>　　增、減泵判斷和相應(yīng)操作程序</p><p>　　當(dāng)PID調(diào)解結(jié)果大于等于變頻運(yùn)行上限頻率（或小于等于變頻運(yùn)行下限頻率）且水泵穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，定時(shí)器計(jì)時(shí)5min（以便消除水壓波動(dòng)的干擾）后執(zhí)行工頻泵臺(tái)數(shù)加一（或減一）操作，并產(chǎn)生相應(yīng)的泵變頻啟動(dòng)脈沖信號(hào)。</p><p>　　(3) 水泵的軟啟動(dòng)程序&

67、lt;/p><p>　　增減泵或倒泵時(shí)復(fù)位變頻器為軟啟動(dòng)做準(zhǔn)備，同時(shí)變頻泵號(hào)加一，并產(chǎn)生當(dāng)前泵工頻啟動(dòng)脈沖信號(hào)和下一臺(tái)水泵變頻啟動(dòng)脈沖信號(hào)，延時(shí)后啟動(dòng)運(yùn)行。</p><p>　　當(dāng)只有一臺(tái)變頻泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，對(duì)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行判斷，超過(guò)3h則自動(dòng)倒泵變頻運(yùn)行。</p><p>　　(4) 各水泵變頻運(yùn)行控制邏輯程序</p><p>　　各水泵變頻

68、運(yùn)行控制邏輯大體上是相同的，現(xiàn)在只以1#水泵為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)?shù)谝淮紊想?、故障消除或者產(chǎn)生1#泵變頻啟動(dòng)脈沖信號(hào)并且系統(tǒng)無(wú)故障產(chǎn)生、未產(chǎn)生復(fù)位1#水泵變頻運(yùn)行信號(hào)、1#泵未工作在工頻狀態(tài)時(shí)，Q0.1置1，KM2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合接通變頻器，使1#水泵變頻運(yùn)行，同時(shí)KM2常閉觸點(diǎn)打開(kāi)防止KM1線(xiàn)圈得電，從而在變頻和工頻之間實(shí)現(xiàn)良好的電氣互鎖，KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)還可實(shí)現(xiàn)自鎖功能。</p><p>　　(5) 各水泵工頻運(yùn)行控制

69、邏輯程序</p><p>　　水泵的工頻運(yùn)行不但取決于變頻泵的泵號(hào)，還取決于工頻泵的臺(tái)數(shù)。由于各水泵工頻運(yùn)行控制邏輯大體上是相同的，現(xiàn)在只以1#水泵為例進(jìn)行說(shuō)明。產(chǎn)生當(dāng)前泵工頻運(yùn)行啟動(dòng)脈沖后，若當(dāng)前2#泵處于變頻運(yùn)行狀態(tài)且工頻泵數(shù)大于0，或者當(dāng)前3#泵處于變頻運(yùn)行狀態(tài)且工頻泵數(shù)大于1，則Q0.0置1，KM1線(xiàn)圈得電，使得KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，1#水泵工頻運(yùn)行，同時(shí)KM1常閉觸點(diǎn)打開(kāi)防止KM2線(xiàn)圈得電，從而實(shí)現(xiàn)變頻和

70、工頻之間實(shí)現(xiàn)良好的電氣互鎖，KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)還可實(shí)現(xiàn)自鎖功能。</p><p>　　(6) 報(bào)警及故障處理程序</p><p>　　本系統(tǒng)中包括水池水位越限報(bào)警指示燈、變頻器故障報(bào)警指示燈白天模式運(yùn)行指示燈以及報(bào)警電鈴。當(dāng)故障信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，相應(yīng)的指示燈會(huì)出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象，同時(shí)報(bào)警電鈴響起。而試燈按鈕按下時(shí)，各指示燈會(huì)一直點(diǎn)亮。</p><p>　　故障發(fā)生后重新設(shè)定變頻

71、泵號(hào)和工頻泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，在故障結(jié)束后產(chǎn)生故障結(jié)束脈沖信號(hào)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主程序大體包括以下幾部分：</p><p>　　(1) 調(diào)用初始化子程序，設(shè)定各初始值；</p><p>　　(2) 根據(jù)增、減泵條件確定工頻泵運(yùn)行數(shù)；</p><p>　　(3) 根據(jù)增泵、倒泵情況確定變頻泵號(hào)；</p><p>　　

72、(4) 通過(guò)工頻泵數(shù)和變頻泵號(hào)對(duì)各泵運(yùn)行情況進(jìn)行控制；</p><p><b>　　6 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本文針對(duì)城市小區(qū)供水的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套基于PLC的變頻恒壓供水自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用單臺(tái)變頻器實(shí)現(xiàn)多臺(tái)水泵電機(jī)的軟起動(dòng)和調(diào)速，摒棄了原有的自耦降壓起動(dòng)裝置，同時(shí)把水泵電機(jī)控制納入自動(dòng)控制系統(tǒng)。壓力變送器采樣管網(wǎng)壓力信號(hào)經(jīng)PID處理傳送給變頻

73、器，變頻器根據(jù)壓力大小調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)改變水泵性能曲線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵的流量調(diào)節(jié)，保證管網(wǎng)壓力恒定。該系統(tǒng)不僅有效地保證了供水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力恒定，而且具有工作可靠、施工簡(jiǎn)單、全自動(dòng)控制、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。而且變頻器可以節(jié)約30%的能源，在這個(gè)低碳的時(shí)代具有重要的意義。</p><p>　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我鞏固了對(duì)原有知識(shí)的掌握，還拓寬了我的知識(shí)面。在提高自己的同時(shí)，我也更加清楚的認(rèn)識(shí)到自己的一些不足之處。比如

74、：在硬件設(shè)備之間的連接，I/O端口的分配，地址的分配這幾方面自己起初不是很了解，但經(jīng)過(guò)這半年的自學(xué)，以及向老師、同學(xué)們請(qǐng)教，我對(duì)這些知識(shí)有了更深入的理解。通過(guò)這半年的實(shí)踐和學(xué)習(xí)，我學(xué)到了很多課本中無(wú)法涉及到的知識(shí)，體會(huì)到了工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜與困難，也感受到了親自做出成績(jī)的成功與喜悅，這些都為即將開(kāi)始的研究生生活打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在以后的學(xué)習(xí)和生活中，我會(huì)不斷的提高、充實(shí)自己，爭(zhēng)取獲得更大的成績(jī)。</p><p>&l

75、t;b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.崔金貴.變頻調(diào)速恒壓供水在建筑給水應(yīng)用的理論探討[J],蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),2000,1:84-88</p><p>　　2.張燕賓.變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002,135-137</p><p>　　3.金傳偉,毛宗源.變頻調(diào)速技術(shù)在水泵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J],電子技術(shù)應(yīng)

76、用,2000,2:38-39</p><p>　　4.張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002,244-251</p><p>　　6.廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008,14-16</p><p>　　7.胡崇岳.現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998,316-317</p>

77、<p>　　8.馬桂梅,譚光儀,陳次昌.泵變頻調(diào)速時(shí)的節(jié)能方案討論[J],四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,3:5-7</p><p>　　9.林俊贊,李雄松,尹元日.PLC在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J],電機(jī)電器技術(shù),1999,3:45-48</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先衷心的感謝我的論文指導(dǎo)老師*

78、**老師。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了*老師的悉心指導(dǎo)。從設(shè)計(jì)的開(kāi)始到論文的定稿，整個(gè)過(guò)程處處凝結(jié)著老師的心血。*老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)都深深地影響著我，并將成為我以后學(xué)習(xí)和工作的榜樣。在此謹(jǐn)向*老師表示最衷心的感謝。</p><p>　　在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我還得到了本組同學(xué)、本班同學(xué)的大力幫助，我們一起學(xué)習(xí)，一起探討問(wèn)題、解決問(wèn)題。當(dāng)我遇到困難時(shí)，他們給了我許多好的建議和無(wú)私的