智能恒壓供水系統(tǒng)畢業(yè)設計（含外文翻譯）

1、<p>　　分類號 密級 </p><p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目：智能恒壓供水系統(tǒng)</p><p>　　英 文 題 目：The smart control system of water sup

2、ply </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 引言1</b></p><p>　　第二章 設計思路2</p><p>　　2.1變頻橫壓供水技術的現(xiàn)狀2</p><p>　　2.2變頻控制恒壓供水控制方式2</p&g

3、t;<p>　　2.3系統(tǒng)供水方式選擇4</p><p>　　2.4 系統(tǒng)介紹5</p><p>　　第三章 系統(tǒng)設計7</p><p>　　3.1 運行方式7</p><p>　　3.2 故障處理7</p><p>　　3.3 故障報警7</p><p><b

4、>　　3.4水泵檢修7</b></p><p>　　第四章 設備選型與參數(shù)設定9</p><p>　　4.1為了得到更好的控制效果，在此選用了為健HD2000變頻器。9</p><p>　　4.1.1外形尺寸9</p><p>　　4.1.2通信線纜10</p><p>　　4.1.3 現(xiàn)

5、場總線適配器（選配件）10</p><p>　　4.1.4制動電阻10</p><p>　　4.1.5閉環(huán)運行控制功能參數(shù)組各設定項目進行說明：10</p><p>　　4.2變頻專用水泵：18</p><p>　　4.2.1相似定理導出的變頻泵的流量、壓力、功率和轉速的關系式18</p><p>　　4.2

6、.2在定壓供水系統(tǒng)中對泵性能的要求20</p><p>　　4.2.3 完全滿足“一變多定”配置要求的方案20</p><p>　　4.2.4 高性能離心泵的變頻控制方案21</p><p>　　4.3壓力開關21</p><p>　　4.3.1LF20壓力開關性能21</p><p>　　4.4壓力變送器

7、 北京昆侖中大工業(yè)控制產品23</p><p>　　4.4.1壓力變送器說明23</p><p>　　4．4．2壓力變送器量程與接線方式23</p><p>　　4．5壓力顯示儀表24</p><p>　　4．5．1壓力儀表選型24</p><p>　　第五章 電氣接線圖26</p><

8、;p>　　5．1本章詳細接線圖請參考AutoCAD圖紙26</p><p>　　第六章 結論28</p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p>　　畢 業(yè) 設 計 任 務 書</p><p>&

9、lt;b>　　畢業(yè)設計調研報告</b></p><p>　　當今信息技術已經成為推動科學技術和國民經濟高速發(fā)展的關鍵技術。如何用先進的信息技術來提升、改造我國的傳統(tǒng)制造業(yè)、實現(xiàn)生產力跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略結構調整，是裝備制造業(yè)面臨的一項緊迫任務。測量技術是信息化制造技術的關鍵和基礎。數(shù)字化測量技術已經成為數(shù)字化制造技術的一個不可或缺的關鍵組成部分，采用適度先進的信息化數(shù)字測量技術和產品來迅速提升我國裝

10、備制造業(yè)水平，是當前一個重要的發(fā)展方向。 </p><p>　　近年來，數(shù)顯量具和數(shù)字測量儀器儀表有了較快的發(fā)展：技術水平提高，產品性能增強，品種規(guī)格豐富，滿足不斷發(fā)展的先進制造業(yè)的需求，成為當今測量儀器儀表的主流；先進的數(shù)字測控技術和數(shù)字數(shù)顯量具量儀，集成并融合于數(shù)字制造系統(tǒng)，構建成先進的閉環(huán)制造系統(tǒng)，為“零廢品”制造奠定了基礎；數(shù)字化數(shù)顯化的在線、在機測量技術及其量具量儀，已經成為批量生產質量保證的

11、重要手段，它們所具有的產品質量統(tǒng)計功能（SPC）、生產過程分析監(jiān)控及故障診斷功能及智能化，正在得到推廣應用。由于傳感技術和電子測量技術的發(fā)展，數(shù)字顯示型量表的生產和使用量在逐年增長。并有逐步替代指針式量表的趨勢。目前數(shù)顯量表的檢定主要還是靠人工簡易測量裝置完成，測量時間長且有人為誤差。因此，設計一種精度高，效率高的精度檢定儀對提高生產量表廠家生產效率很有意義的</p><p>　　現(xiàn)場總線（Fieldbus）是8

12、0年代末、90年代初國際上發(fā)展形成的，用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領域的現(xiàn)場智能設備互連通訊網絡。它作為工廠數(shù)字通信網絡的基礎，溝通了生產過程現(xiàn)場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個基層網絡，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。這項以智能傳感、控制、計算機、數(shù)字通訊等技術為主要內容的綜合技術，已經受到世界范圍的關注，成為自動化技術發(fā)展的熱點，并將導致自動化系統(tǒng)結構與設備的深刻變革。國際上許多實力、

13、有影響的公司都先后在不同程度上進行了現(xiàn)場總線技術與產品的開發(fā)?，F(xiàn)場總線設備的工作環(huán)境處于過程設備的底層，作為工廠設備級基礎通訊網絡，要求具有協(xié)議簡單、容錯能力強、安全性好、成本低的特點：具有一定的時間確定性和較高的實時性要求，還具有網絡負載穩(wěn)定，多數(shù)為短幀傳送、信息交換頻繁等特點。由于上述特點，現(xiàn)場總線系統(tǒng)從網絡結構到通訊技術，都具有不同上層高速數(shù)據(jù)通信網的特色。 因現(xiàn)場總線潛在著巨大的商機，世界范圍內的各大公司投入相當大的

14、人力、物力、財力來進行開發(fā)研究。當今現(xiàn)場總線技術一直是國際上各大公司激烈競爭的領域，由于現(xiàn)場總線技</p><p>　　作為一名機械制造專業(yè)的學生，在歷經兩年的大專學習過程中，我認真學完了學校規(guī)定的必修課，較充分的掌握了基礎課和專業(yè)課的知識，并且有機會將自己所學之本領運用于實踐中---畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是對我兩年來所學知識的一次匯總，是一次對我所掌握知識的總的考驗。同時也是對自身價值的一次實現(xiàn)。所以我把做好畢業(yè)

15、設計當作大學兩年來的最大挑戰(zhàn)，盡我所能做好，做完善。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　摘要：新型供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設備的投資，運行的經濟性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。恒壓供水調速系統(tǒng)的這些優(yōu)越性，引起國內幾乎所有供水設備廠家的高度重視，并

16、不斷投入開發(fā)、生產這一高新技術產品帶PID回路調節(jié)器和/或可編程序控制器（PLC）的控制方式,SANKEN的SAMCO-I內置PI調節(jié)器構成控制系統(tǒng)的工作原理。</p><p>　　由于變頻器的轉速控制信號是由可編程控制器或PID回路調節(jié)器給出的，所以對可編程控制器來計時，既要有模擬量輸入接口，又要有模擬量輸出接口。由于帶模擬量輸入/輸出接口的可編程控制器價格很高，這無形中就增加了供水設備的成本。若采用帶有模擬

17、量輸入/數(shù)字量輸出的可編程控制器，則要在可編程控制器的數(shù)字量輸出口另接一塊PWM調制板，將可編程控制器輸出的數(shù)字量信號轉變?yōu)榭刂破鞯某杀緵]有降低，還增加了連線和附加設備，</p><p>　　關鍵詞：變頻器 PID調節(jié)器 可編程控制器 A/D轉換</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Abstract:Ne

18、w style of water supply,compared with old water supply and air Press, noever supply and automation has the unbelievable table,catch all the nationale company’s eyes,and pay more in this field in PID and programe logic co

19、ntroller.The sanco-I of Sanken has the national PID control system and the digoa work sational. </p><p>　　Because of the singnal of control speed comes from national PID controller,so the controller neither

20、have the anolgy nor have the digtal input,because of the high price of programe logic controller which has the anology input,thus take the price of the smart control system of water supply . If this action was taken ,you

21、 must add PWN controller in order to convert anolgy single into the control single,and this add extra wire connecting to other divice.</p><p>　　Key word: Convert, pid controller, programe logic controller, A

22、/D conver.</p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　隨著社會的飛速發(fā)展和城市建設規(guī)模的擴大，人口的增多以及人們生活水平的提高，對城市供水的質量、數(shù)量、穩(wěn)定性等問題提出了越來越高的要求，我國中小城市供水的自動化配置相對落后，機組的控制主要依靠值班人員的手操作，控制過程煩瑣，而且手動控制無法對供水管網的壓力和水位變化及時做出恰當?shù)?/p>

23、反應。為了保證供水，機組常保持在超壓的狀態(tài)下運行，爆損現(xiàn)象也挺嚴重。本論文結合現(xiàn)狀，設計了一套基于變頻其的變頻調速恒壓供水系統(tǒng)。</p><p><b>　　……</b></p><p><b>　　第二章 設計思路</b></p><p>　　2.1變頻橫壓供水技術的現(xiàn)狀</p><p>　　自

24、從通用變頻器問世以來，變頻調速技術在各個領域得到了廣泛的應用。變頻調速技術在各個領域得到了廣泛的應用。變頻調速恒壓供水設備以其節(jié)能、安全、高品質的供水質量等優(yōu)點，使我國供水行業(yè)的技術裝備水平從90年代初開始經歷了一次飛躍。恒壓供水調速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調速，依據(jù)用水量的變化自動調節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量的變化自動調節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應用中得到了很

25、大的發(fā)展。隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強。充分利用變頻器內置的各種功能，對合理設計變頻調速恒壓供水設備，降低成本，保證產品質量等方面有著非常重要的意義。</p><p><b>　　……</b></p><p>　　2.2變頻控制恒壓供水控制方式</p><p>　　眾所周知，水泵消耗功率與轉速的三次方成正比。即N=KN3&

26、#160;N：為水泵消耗功率；n：為水泵運行時的轉速；K為比例系數(shù)。而水泵設計是按工頻運行時設計的，但供水時除高峰外，大部分時間流量較小，由于命名用了變頻技術及微機技術有微機控制，因此可以使水泵運行的轉速隨流量的變化而變化，最終達到節(jié)能的目的。實踐證明，使用變頻設備可使水泵運行平均轉速比工頻轉速降低20%，從而大大降低能耗，節(jié)能率可達20%-40%。</p><p>　　目前國內各廠家生產的供水設備電控柜，除采用

27、落后繼電接觸器控制方式外，大致有以下四類： </p><p>　　邏輯電子電路控制方式： </p><p>　　這控制電路難以實現(xiàn)水泵機組全部軟啟動、全流量變頻調節(jié)。往往采用一臺泵固定于變頻狀態(tài)，其余泵均為工頻狀態(tài)的方式。因此控制精度較低、水泵切換時水壓波動大、調試較麻煩、工頻泵起動有沖擊、抗干擾能力較弱。但成本較低。 單片微機電路控制方式： </p><p

28、>　　這類控制電路優(yōu)于邏輯電路，但在應付不同管網、不同供水情況時調試較麻煩，追加功能時往往要對電路進行修改，不靈活也不方便。電路的可靠性和抗干擾能力都不是很高。</p><p>　　帶PID回路調節(jié)器和/或可編程序控制器（PLC）的控制方式：SANKEN的SAMCO-I內置PI調節(jié)器構成控制系統(tǒng)的工作原理框圖如下：</p><p>　　圖2-1 PI控制框圖</p>

29、<p>　　該方式變頻器的作有是為電機提供可變頻率的電源，實現(xiàn)電機的無級調速，從而使管網水壓連續(xù)變化。傳感器的任務是檢測管網水壓。壓力設定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需要的水壓期望值。壓力設定信號和壓力反饋信號在輸入可編程控制器后，經可編程控制器內部PID控制程序的計算，輸出給變頻器一個轉速控制信號。還有一種辦法是將壓力設定信號和壓力反饋信號送入PID回路調節(jié)器，由PID回路調節(jié)器在調節(jié)器內部進行運算后，輸入給變頻器一個轉速調節(jié)信

30、號。</p><p>　　由于變頻器的轉速控制信號是由可編程控制器或PID回路調節(jié)器給出的，所以對可編程控制器來計時，既要有模擬量輸入接口，又要有模擬量輸出接口。由于帶模擬量輸入/輸出接口的可編程控制器價格很高，這無形中就增加了供水設備的成本。若采用帶有模擬量輸入/數(shù)字量輸出的可編程控制器，則要在可編程控制器的數(shù)字量輸出口另接一塊PWM調制板，將可編程控制器輸出的數(shù)字量信號轉變?yōu)榭刂破鞯某杀緵]有降低，還增加了連線

31、和附加設備，降低了整套設備的可靠性。如果采用一個開關量輸入/輸出的可編程控制器和一個PID回路調節(jié)器，其成本也和帶模擬量輸入/輸出的可編程控制器差不多。所以，在變頻調速恒壓給水控制設備中，PID控制信號的產生和輸出就成為降低給水設備成本的一個關鍵環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　……</b></p><p>　　2.3系統(tǒng)供水方式選擇</p><

32、p>　　系統(tǒng)供水有兩種基本運行方式：變頻泵固定方式和變泵循環(huán)方式。變頻泵固定方式最多可以控制7臺泵，可選擇“先開先關”和“先開后關”（適用泵容量不用場合）2種水泵關閉順序。變頻泵循環(huán)方式最多可以控制4臺泵，系統(tǒng)以“先開先關”的順序關泵。靈活配置常規(guī)泵、消防泵、排污泵、休眼泵，便于實現(xiàn)供水泵房全面自動化。工作泵與備用泵不固死，可自動定時輪換。可以有效地防止因為備用泵長期不用時發(fā)生的銹死現(xiàn)象，提高了設備的綜合利用率，降低了維護費用。工

33、作小時自動累計功能，方便節(jié)能分析和設備狀況維護。夜間供水量急劇減少時，可方便指定每日休眼工作的起始/停止時刻，并可設定休眼時的壓力給定值。休眼期間，只有休眼水泵工作，變頻器只監(jiān)測管網壓力，當壓力低于設定壓力時，系統(tǒng)自動喚醒。變頻泵投入工作，當壓力高于設定值時，系統(tǒng)再次進入休眠狀態(tài)，只有休眠水泵運行。這樣，能最大限度地節(jié)水節(jié)電功效。具有零星停機功能，在用戶不用水的情況下會自動停機。故障泵退出功能，水泵出現(xiàn)損壞時，讓故障泵自動退出工作。有消

34、防信號外部輸入接口，當有火警或消防信號到來時，系統(tǒng)能自動世換到消防模式，有多種消防工作模式可選，主要根據(jù)消防和生活管網是否共用，以及進</p><p>　　利用通訊功能，可實現(xiàn)聯(lián)網控制。便于樓宇自動化和管理。</p><p>　　另外還有一些功能，如排污泵控制功能、進水池液位檢測及控制、管網超壓/欠壓保護功能、溫差及壓差控制、故障自動電話撥號（當供水系統(tǒng)或變頻器發(fā)生故障時，通過內置的RS2

35、32C串行通訊接口，與外接的MODEM設備進行信號連接，自動啟動預先設定的電話號碼和信息，及時通知設備維護人員進行相應處理，可以方便地實現(xiàn)泵房無人職守運行）。</p><p><b>　　2.4 系統(tǒng)介紹</b></p><p>　　變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖1所示，它主要是由PLC、變頻器、PID調節(jié)器、TC時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及4臺水泵

36、等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。</p><p>　　通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成4-20mA的標準信號送入PID調節(jié)器，經運算與給定壓力參數(shù)進行比較，得出一調節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網中的壓力……</p><p><b>　　第三章 系統(tǒng)設計</b>

37、;</p><p><b>　　3.1 運行方式</b></p><p>　　該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式：⑴. 手動運行</p><p>　　按下按鈕啟動或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#-4#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。⑵. 自動運行</p><p>　　合上自動開關后，1#泵電機通電，變頻器輸

38、出頻率從0Hz上升，同時PID調節(jié)器接收到自壓力傳感器的標準信號，經運算與給定壓力參數(shù)進行比較，將調節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到50Hz，1#泵由變頻切換為工頻，啟2#變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；如用水量減小，從先啟的泵開始減，同時根據(jù)PID調節(jié)器給的調節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行。若有電源瞬時停電的情況，則系統(tǒng)停機；待電源恢復正常后，系統(tǒng)自動恢復運行，然后按自動運行方式啟動1#泵變頻，直至在給定水壓值上穩(wěn)定

39、運行。</p><p>　　變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。</p><p><b>　　3.2 故障處理</b></p><p><b>　　3.3 故障報警</b></p><p>　　當出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓、差壓等情況

40、時，系統(tǒng)皆能發(fā)出聲響報警信號；特別是當出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓時，系統(tǒng)還會自動停機，并發(fā)出聲響報警信號，通知維修人員前來維修。此外，變頻器故障時，系統(tǒng)自動停機，此時可切換至手動方式保證系統(tǒng)不間斷供水。</p><p>　　3.4水泵檢修 </p><p>　　為維護和檢修水泵，要求在系統(tǒng)正常供水狀態(tài)下，在一段時間間隔內使某一臺水泵停運，系統(tǒng)設有水泵強制備用功能（硬件備用），

41、可隨意備用某一臺水泵，同時不影響系統(tǒng)正常運行；為了使水泵進行輪休，系統(tǒng)還設有軟件備用功能（鐘控功能，由時間控制器實現(xiàn)），工作泵與備用N泵具有周期定時切換功能，周期間隔由時間控制器設定：1小時每次～96小時每次連續(xù)可調。</p><p>　　第四章 設備選型與參數(shù)設定</p><p><b>　　…… </b></p><p>　　型號：H2-

42、YK01(無LCD液晶顯示)和H2-YK02(有LCD液晶顯示)</p><p>　　變頻器與遠程操作鍵盤H2-YK01和H2-YK02之間采用RS485通訊方式，兩者之間只需一根四芯電纜連接，端口連接采用RJ45網口連接，安裝方便。最大電氣距離可達500米。</p><p>　　本系列變頻器支持本地鍵盤與遠程鍵盤同時使用，無優(yōu)先級別，雙方均可同時操作變頻器。遠控鍵盤可以隨時熱拔插。<

43、;/p><p>　　遠程操作鍵盤可實現(xiàn)如下功能：</p><p>　　(1) 可控制從機的運行、停止、點動、故障復位、改變設定頻率、改變功能參數(shù)和運行方向。</p><p>　　(2) 可監(jiān)視從機的運行頻率、設定頻率、輸出電壓、輸出電流、母線電壓等監(jiān)控參數(shù)。</p><p><b>　　4.1.2通信線纜</b></p

44、><p>　　遠程操作鍵盤通信線纜</p><p>　　型號：H2-LAN0020(2.0m)</p><p>　　其中1m、2m、5m、10m、20m為我公司變頻器標準配置，若超過20m需訂做。</p><p>　　用于遠程操作鍵盤和變頻器主機的連接。</p><p>　　4.1.3 現(xiàn)場總線適配器（選配件）</p

45、><p>　　通過現(xiàn)場總線適配器能將H2系列變頻器連入MODBUS現(xiàn)場總線網絡。在MODBUS現(xiàn)場總線網絡系統(tǒng)中，變頻器作為一個從站工作。功能如下：</p><p>　　1）、向變頻器發(fā)送控制命令（如：啟動、停機、點動等）</p><p>　　2）、向變頻器發(fā)送速度或頻率給定信號；</p><p>　　3）、從變頻器中讀取工作狀態(tài)信息和實際值；&

46、lt;/p><p>　　4）、對變頻器進行故障復位等。</p><p>　　H2系列變頻器的通訊協(xié)議請參考第九章。</p><p><b>　　4.1.4制動電阻</b></p><p>　　H2系列變頻器內含制動單元，如有能耗制動要求，請按表2-3選配制動電阻。制動電阻的連線安裝如表2-4選配制動電阻。</p>

47、<p>　　4.1.5閉環(huán)運行控制功能參數(shù)組各設定項目進行說明：</p><p>　　模擬反饋控制系統(tǒng)： </p><p>　　壓力給定量用VI口輸入,將壓力傳感器的4～20mA反饋值送入變頻器的CI輸入口，經過內置PI調節(jié)器組成模擬閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖所示</p><p>　　圖2-1 內置PI模擬反饋控制系統(tǒng)

48、示意圖</p><p>　　HD1000內置PI調節(jié)器構成控制系統(tǒng)的工作原理框圖如下：</p><p>　　圖4-1 PI控制原理框圖</p><p>　　圖4-1中閉環(huán)給定量、反饋量、偏差極限和比例積分參數(shù)的定義和普通的PI調節(jié)意義相同，分別見(P7.01～P7.11)定義，給定量和期望反饋量關系如圖2-2。其中給定量以10V為基準，反饋量以20mA為基準。&l

49、t;/p><p>　　圖4-1中的給定量調整和反饋量調整的目的是確定給定與反饋量的對應關系及相互統(tǒng)一的量綱。</p><p>　　在實際控制系統(tǒng)中，為了達到控制要求，當給定量增加時，要求電機的轉速加快，這種閉環(huán)特性為正作用特性；與此相反，當給定量增加時，要求電機的轉速減少，這種閉環(huán)特性為反作用特性。</p><p>　　通過P7.14的設置可以適應兩種閉環(huán)特性的要求，如

50、圖4-3所示。</p><p>　　圖4-2 給定量和期望反饋量 圖4-3 閉環(huán)調節(jié)特性示意圖</p><p>　　系統(tǒng)確定后，閉環(huán)參數(shù)設定的基本步驟如下：</p><p>　　(1) 確定閉環(huán)給定和反饋通道(P7.01、P7.02)。</p><p>　　(2) 模擬閉環(huán)需設定閉環(huán)給定與反饋的關系(P7.06～ P7.09)。

51、</p><p>　　3) 確定閉環(huán)調節(jié)特性，如果給定和要求的電機轉速的關系相反，將閉環(huán)特性調節(jié)設為反作用(P7.14=1)，如圖6-35所示。</p><p>　　(4) 設定閉環(huán)預置頻率功能(P7.16～ P7.17)。</p><p>　　(5) 設定閉環(huán)濾波時間、采樣周期、偏差極限、增益系數(shù)(P7.03、P7.04、P7.12、P7.13)。</p&g

52、t;<p>　　0：閉環(huán)運行控制無效</p><p>　　1：PI閉環(huán)運行控制有效</p><p><b>　　在此選擇：1</b></p><p><b>　　0：數(shù)字給定</b></p><p>　　1：VI模擬0－10V電壓給定。</p><p>　　2：

53、CI模擬給定.可選0~10V電壓或4~20mA電流給定。</p><p>　　對于速度閉環(huán),模擬給定10V對應電機最大輸出頻率的同步轉速。</p><p><b>　　在此選擇：1</b></p><p>　　0：VI模擬輸入電壓0－10V </p><p><b>　　1：CI模擬輸入</b>&l

54、t;/p><p><b>　　2：VI +CI</b></p><p><b>　　3：VI - CI</b></p><p>　　4：Min｛VI、CI｝</p><p>　　5：Max｛VI、CI｝</p><p><b>　　在此選擇：1</b><

55、;/p><p>　　外部給定通道和反饋通道往往疊加了一定的干擾，通過設置P7.03和P7.04濾波時間常數(shù)對通道進行濾波，濾波時間越長抗干擾能力越強，但響應越慢。濾波時間越短響應越快，但抗干擾能力變弱。</p><p><b>　　此通道保持默認值</b></p><p>　　當P7.01=0時,數(shù)字給定P7.05將直接作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的給定量，因

56、此用操作鍵盤或串行口控制閉環(huán)系統(tǒng)時,可以通過修改P7.05來改變系統(tǒng)給定量。</p><p>　　P7.06～P7.09定義了模擬閉環(huán)給定與期望反饋的關系曲線。由設定值為給定和反饋物理量的實際值相對于基準值(10V或20mA)的百分比。如圖6－36所示。</p><p>　　圖6-36 給定、反饋曲線示意圖</p><p>　　比例增益KP越大則響應越快，過大容易

57、產生振蕩。</p><p>　　僅用比例增益KP調節(jié)，不能完全消除偏差，為了消除殘留偏差，可采用積分增益Ki，構成PI控制。Ki越大對變化的偏差響應越快，但過大容易產生振蕩。</p><p>　　采樣周期T是對反饋量的采樣周期，在每個采樣周期PI調節(jié)器運算一次，采樣周期越大響應越慢。</p><p>　　對于閉環(huán)給定值允許的最大偏差量，如圖6-37所示，當反饋量在此

58、范圍內時，PI調節(jié)器停止調節(jié).此功能的合理使用有助于協(xié)調系統(tǒng)輸出的精度和穩(wěn)定性之間的矛盾。</p><p>　　圖4-5偏差極限示意圖</p><p>　　圖4-6 閉環(huán)預置頻率運行示意圖</p><p>　　0:正作用.當給定增加，要求電機轉速增加時選用。</p><p>　　1:反作用.當給定增加，要求電機轉速減小時選用。</p&

59、gt;<p>　　注：定義給定與轉速的關系</p><p>　　0：頻率到達上下限，停止積分調節(jié)。</p><p>　　1：頻率到達上下限，繼續(xù)積分調節(jié)。</p><p>　　對于需要快速響應的系統(tǒng)，建議取消繼續(xù)積分調節(jié)。</p><p>　　該功能碼可使閉環(huán)調節(jié)快速進入穩(wěn)定階段。</p><p>　　閉

60、環(huán)運行起動后，頻率首先按照加速時間加速至閉環(huán)預置頻率P7.16，并且在該頻率點上持續(xù)運行一段時間P7.17后，才按照閉環(huán)特性運行。如圖6-38所示。</p><p>　　4.2變頻專用水泵：</p><p>　　4.2.1相似定理導出的變頻泵的流量、壓力、功率和轉速的關系式</p><p>　　在水泵內流動完全相似的條件下(即滿足幾何相似、運動相似和動力相似，其中幾

61、何相似是運動相似、動力相似的基礎)可以推導出著名的流量、壓頭、功率和轉速關系的方程式:下標為0的參數(shù)，為額定工況參數(shù)，下標為1的參數(shù)是轉速為n1時的參數(shù)。</p><p>　　式(1)~(3)三個關系式是把水泵從水系統(tǒng)中孤立出來，從相似理論推導出的結果。有了相似理論，人們才有可能利用模型級的方法開發(fā)研究高效離心水泵風機和渦輪發(fā)動機來。實際水泵是在水系統(tǒng)中運行的，它是水系統(tǒng)不可分割的一部分，因此從系統(tǒng)的觀點來看，對

62、泵完全相似要求的三個相似條件，是對整個系統(tǒng)而言的，而不是單單對泵要求的條件。這點可以從泵特性曲線和水系統(tǒng)阻力曲線圖1上可以看出。</p><p>　　圖1 變頻水泵性能曲線</p><p>　　水系統(tǒng)管路阻力特性曲線如圖1上的R1在所示，它是水管路幾何參數(shù)完全確定的情況下實驗或計算求得的管路的阻力—流量關系曲線。在實際工程中，管道內的流動在阻力平方區(qū)，因此管路阻力特性曲線R1由公式(4)

63、表示:式中:ΔP—管道水阻力; S—管道綜合阻力系數(shù)。 </p><p>　　4.2.2在定壓供水系統(tǒng)中對泵性能的要求</p><p>　　在定壓供水系統(tǒng)中，泵性能應和管網特性、控制策略相匹配才能取得滿意的控制結果。變頻器相對價格昂貴，因此在實際應用中，水泵群都是采取“一變多定”的配置方案。經過分析，要完成水泵群“一變多定”省錢的配置方案，通常在選擇水泵性能時有以下一些考慮。</p&

64、gt;<p>　　4.2.3 完全滿足“一變多定”配置要求的方案</p><p>　　經分析，完全滿足水泵“一變多定”配置方案要求的，只有具有恒流特性的容積式水泵才可以。如圖2所示，n0為容積泵額定工況特性曲線，n1、n2為容積泵變轉速時的特性曲線，由圖2中可以看出，容積泵具有恒流特性的。當管網特性由R0變化到R1時，在控制上很容易確定開一臺定流量泵和一臺變頻泵來適應新的工況點流量的要求。但是容積泵

65、的效率非常低，在水系統(tǒng)中若采用容積泵輸送水來滿足“一變多定”配置方案的要求，則是完全背離了采用變頻水泵進行節(jié)能的初衷，因此，這個配置方案不能采用。 圖2 恒流水泵變頻控制圖圖</p><p>　　4.2.4 高性能離心泵的變頻控制方案</p><p>　　以采用了三元流動、進口導葉等等先進的技術，離心式水泵的特性曲線非常平坦，高效率的工作區(qū)域很寬，這

66、正是水泵生產廠家和用戶追求的。對于定壓供水系統(tǒng)的高效離心水泵機群如果也采用“一變多定”配置的控制方案，則會引起一些問題。圖3是泵特性曲線圖，從這個圖上可以很容易分析出，在定壓供水系統(tǒng)中，變頻水泵新的工況點也就是變頻泵特性曲線和等壓線交點，因泵的特性非常平坦，變頻泵的變頻范圍非常小，且因為供水壓力小的波動(這在供水系統(tǒng)中是非常正常的)新的工況點會發(fā)生劇烈變動，工況點極不穩(wěn)定，雖然在控制中可采用軟件濾波的方法改善不穩(wěn)定的情況，但變、定水泵配

67、置方案運行匹配較為困難，節(jié)省的能量很有限卻是肯定的，這和采用變頻節(jié)能控制的初衷也是相違背的。因此對于實際工程中的高性能離心泵機群，所有泵都進行變頻控制才是合理的，如著名的德國WILO公司的MHIE、MVIV系列變頻恒壓多泵并聯(lián)供水系統(tǒng)，多臺泵全部采用變頻控制，以避免“一變多定”運行匹配困難的問題。如果水系統(tǒng)盡量采用“一變一備”的配置，用一套變頻器，切換控制兩臺水泵，同一時間只有一臺泵處于變頻運行，那就不會遇到“一變多定”運行匹配困難的問

68、題，同時投資也很節(jié)省，這</p><p>　　圖3 高效離心泵變、定配置示意</p><p><b>　　4.3壓力開關</b></p><p>　　4.3.1LF20壓力開關性能</p><p>　　參數(shù)LF20壓力開關是專門設計用來承受持久負荷用途。此開關經工廠設定但可現(xiàn)場調節(jié)。其特點是具有能和各種液體兼容的K

69、apton(聚酰亞胺)膜片，包括Metri-Pack（標準米制）連接器在內的各種密封接線端子的各種連接結構。其卓越的設計優(yōu)點是結構耐久，體積小及設定點穩(wěn)定。Ith</p><p><b>　　Screw </b></p><p><b>　　壓力開關參數(shù)一覽表</b></p><p>　　單位換算：1Kgf/cm2 = 1

70、4.2PSI  ,  1bar = 14.5PSI</p><p>　　由于防止故障在此選用兩個壓力開關：高壓力開關，低壓力開關。具體安裝見電氣圖（2）。</p><p>　　圖（2） 壓力開關 </p><p>　　4.4壓力變送器 北京昆侖中大工業(yè)控制產品</p><p>　　4.4.1壓力變送器說明</p&g

71、t;<p>　　該變送器使用陶瓷壓阻式傳感器。結構簡單，體積小橋，易安裝，適用 于與接觸部分材質兼容的氣體和液體介質?？梢詼y量表壓、絕壓和負壓。</p><p>　　全不銹鋼外殼，卓越的抗腐蝕性能 ·壓力測量范圍寬 ·溫度測量范圍寬，溫度誤差極小 ·工作穩(wěn)定 ·可靠性高，雙膜片結構鈦合金金屬膜片過載性能優(yōu)良 ·藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會發(fā)生

72、遲滯、疲勞和蠕變現(xiàn)象 ·外形尺寸小，重量輕，類型齊全，性價比高 ·反相極性過壓過流保護 ·測量介質范圍廣，可測量粘稠或結晶液體固體顆粒中的氣體懸浮物等。 2倍量程電氣連接: 霍斯曼接頭/航空插頭/接線端子過程連接: 法蘭連接/M20×1.5外螺紋外部零件的材料: 普通不銹鋼／316不銹鋼殼體材料: 普通不銹鋼外殼／鑄鋁外殼測量介質: 油、水、氣體及其他與316不銹鋼兼容介質防護等級: IP 65/

73、IP 54 本質安全防爆: ExiaIIBT4 /ExiaIICT6 ·工業(yè)現(xiàn)場過程壓力控制 ·航空航天領域 ·石油化工行業(yè) ·儀器醫(yī)療食品等行業(yè) ·航海及造船行業(yè) ·水利、水電、發(fā)電廠等行業(yè)</p><p>　　4．4．2壓力變送器量程與接線方式</p><p>　　量程: 0～160 Mpa　　最小量程:1KPa 介質溫度:

74、－60～150 ℃ 環(huán)境溫度: －40～85 ℃ 供電電壓: 12～32VDC(通常24VDC) 輸出信號: 0～10mA/4～20mA/0～5VDC 負載特性; 電流輸出型≤600Ω 電壓輸出型; ≥3KΩ 絕緣電阻: ＞ 100 MΩ 準 確 度: A級:±0.1％FS B級:±0.25％FS C級:±0.5％FS 非 線 性: ＜±0.1％FS 遲滯性與可重復性: ≤±0.1％FS

75、 長期穩(wěn)定性: ≤±0.08％FS/年熱力零點漂移: ≤±0.02％FS/℃ 響應時間; ＜30mS 最大工作壓力</p><p>　　變送器的連接方式和輸出信號為： 二線制：1 電源正 2 電源負 3 外殼4 三線制：1 電源正 2 電源負（與信號負共用） 3 信號</p><p><b>　　4．5壓力顯示儀表</b></p>&

76、lt;p>　　4．5．1壓力儀表選型</p><p>　　Y-60A（含Y-21/2〃A），Y-100A（含Y-4〃A）系列壓力表及Y-60A-Z（含Y-2 1/2〃A-Z）、Y-100A-Z（含Y-4’’A-Z）系列抗振壓力表在吸取國外同類計算器特點的基礎上而研制的新穎壓力表。鑒于本類儀表具有國際上90 年代中期的水平，它不僅外觀精致，而且質優(yōu)價廉，因此深受用戶青睞，是目前國內外先進技術裝備中抉擇的理想配

77、套儀表。產品的專利號：99225530.9。本儀表廣泛活適用于石油、冶金、電力、輕工、醫(yī)藥、食品及通訊等領域中（技術裝備）的測壓系統(tǒng)測量無腐蝕性的液體介質的壓力。</p><p><b>　　特點</b></p><p>　　·外觀精致，防護力強儀表外殼（表蓋與表殼）系采用特種奧氏體不銹耐酸鋼制成，兩者以滾邊式或卡口式（限Y-100A 系列）結構予以密封連

78、接；接頭與表殼之間以特有的結構形式并配以優(yōu)質密封圈進行可靠密封。</p><p>　　·性能穩(wěn)定，持久耐用測壓元件以先進的技術裝備制成，并經過特殊的工藝處理，使之具有高的強度和彈性，以及優(yōu)越的抗疲勞性能。</p><p>　　·適應性強，安全性高外殼上的觀察窗選用高強度的工程塑料制成，能適應較惡劣的使用環(huán)境（如溫差大、濕度高、工作振動較劇烈等），甚至因一時使用不當（

79、介質溫度偏高或產生瞬時的過壓現(xiàn)象），也不致于導致潛在的危險。</p><p>　　·型式多樣、規(guī)格齊全本儀表可供的品種和壓力規(guī)格較齊全（參見技術參數(shù)欄）；壓力計量單位除了以“M p a”為主外，也可制成“p s i、kgf/cm2”或“bar”等其它單位或主、付兩種單位（一般以外銷為主）；接頭螺紋尺寸有公、英、美制等若干種，任由用戶抉擇。</p><p>　　·結構可

80、靠，質優(yōu)價廉本儀表在結構設計上獨具一格，表里并茂。在品質上由ISO9001 體系予以控制和保證，但價格僅相當于普通的抗振壓力表。</p><p>　　上海自動化儀表生產的各類儀表有很好的大眾口碑，在此選用Y-60A型的壓力顯示儀！</p><p>　　第五章 電氣接線圖</p><p>　　5．1本章詳細接線圖請參考AutoCAD圖紙</p>&l

81、t;p>　　說明：通過模擬電位器輸入設定壓力，從管道的壓力表可以顯示所需要設定的壓力。</p><p>　　DI1輸出設定為變頻器過載導致的故障，從而切斷主電路的接觸器。CI設定為4—20ma電流輸入，此電流為壓力變送器從管道上檢測的壓力在變頻器輸入中設定為pv.</p><p>　　CI模擬設定(CI－GND).頻率設置由CI端子模擬電壓/電流確定，輸入范圍：DC:0~10V（JP

82、3跳線選擇V側），DC：4~20mA (JP3跳線選擇A 側)。頻率與CI輸入對應關系由功能碼P1.06~P1.10確定。</p><p>　　操作鍵盤頻率數(shù)字設定.頻率設置初值為P0.02，可用操作鍵盤修改P0.02</p><p>　　圖5-1 電氣接線圖</p><p><b>　　參數(shù)改變設定頻率。</b></p><

83、;p>　　端子UP/DOWN設定.頻率設置初值為P0.02，用端子UP/DOWN來調節(jié)設定運行頻率。</p><p>　　串行口給定(遠控).串行口頻率設置初值取P0.02，通過串行口設置來改變設定頻率。</p><p>　　VI模擬設定(VI－GND).頻率設置由VI端子模擬電壓確定，輸入電壓范圍：DC 0~10V。頻率與VI輸入對應關系由功能碼P1.00~P1.05確定。<

84、/p><p><b>　　停機過程：</b></p><p>　　運行過程當設定頻率小于Fb時，</p><p>　　變頻器并不會立即停機，只有設定頻率</p><p>　　為Fa時，變頻器才停止輸出。</p><p>　　這里Fa定義成零頻睡眠蘇醒閥值，由P7.18定義，F(xiàn)b-Fa的值定義為零頻睡眠

85、蘇醒回差，由功能碼P7.19定義。</p><p>　　利用此功能可以完成休眠功能，實現(xiàn)節(jié)能運行，并通過回差的寬度避免變頻器在閥值頻率頻繁起動。</p><p>　　對于其他參數(shù)作如下設置：</p><p>　　圖5-1 PID控制原理圖</p><p>　　系統(tǒng)確定后，閉環(huán)參數(shù)設定的基本步驟如下：</p><p>　

86、　(1) 確定閉環(huán)給定和反饋通道(P7.01、P7.02)。</p><p>　　(2) 模擬閉環(huán)需設定閉環(huán)給定與反饋的關系(P7.06～ P7.09)。</p><p>　　(3) 確定閉環(huán)調節(jié)特性，如果給定和要求的電機轉速的關系相反，將閉環(huán)特性調節(jié)設為反作用(P7.14=1)，如圖6-35所示。</p><p>　　(4) 設定閉環(huán)預置頻率功能(P7.16～ P

87、7.17)。</p><p>　　(5) 設定閉環(huán)濾波時間、采樣周期、偏差極限、增益系數(shù)(P7.03、P7.04、P7.12、P7.13)。</p><p><b>　　第六章 結論</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設計，使我進一步理解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的全面的總復習

88、，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在大學三年的學習中占有非常重要的地位。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設計，我對軸套壓裝專機有了具體的接觸，了解了壓裝專機的工作原理和工作過程，發(fā)現(xiàn)了許多人工手動操作壓入軸套的不足和弊端，由此想出了用機器來代替手動壓裝，這樣不緊提高了工作效率、減少了勞動強度、也增強了定位精確度。但我們所設計的牙嵌式離合器容易打滑，磨損較厲害，嚴重影響了使用壽命，使用頻率高，電機頻繁啟動，鑒

89、于以上不足，今后的設計可以采用液壓控制方案。</p><p>　　就我個人而言，希望通過這次畢業(yè)設計，對自己今后將從事的工作進行一次適應性訓練，通過設計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。同時也學會了查圖表、資料、手冊等工具書,知道怎樣更好地利用這些工具書。通過實例對軸套壓裝專機的制造和電機及減速器的選擇，彈簧計算，離合器計算等做了一次練習。</p><p>　　總之，這次畢業(yè)課程設計使我受

90、益匪淺，為以后的工作打下一個良好的基礎。在此，非常感謝我的指導老師在設計過程中耐心的指導,也要感謝各位同學給我的幫助.</p><p>　　由于能力所限，設計中仍存在許多不足之處，希望各位老師給予批評指教。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、徐靜,電氣設計手冊3, 機械工業(yè)出版社</p><

91、;p>　　2、徐靜，電氣設計手冊4，機械工業(yè)出版社</p><p>　　3、閩鵬，電氣設計手冊5，械工業(yè)出版社</p><p>　　4、張建民,工業(yè)機器人,北京理工大學出版社</p><p>　　5、《自動控制》編寫組,工業(yè)機械手-機械結構上,上海科學技術出版社</p><p>　　6、《自動控制系統(tǒng)》編寫組，設計手冊，機構及總體設計,

92、機械工業(yè)出版</p><p>　　7、丁樹模,電氣傳動 ,機械工業(yè)出版社</p><p>　　8、機械制圖,大連理工大學工程畫教教研室高等教育出版社</p><p>　　9、李恒權、朱明臣、王德云,畢業(yè)設計指導書,青島海洋出版社</p><p>　　10、王棟梁,機械基礎,中國勞動出版社</p><p>　　11、隆生

93、,AutoCAD,機械工業(yè)出版社</p><p>　　12、黃鶴汀,機械制造技術,機械工業(yè)出版社</p><p>　　13、《變送器選型手冊》機械設計手冊上冊（第二冊）第二版 ,化學工業(yè)出版社,1987年12月第2版</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　這次的畢業(yè)課程設計使我受益匪淺,為我以后的

94、工作打下一個良好的基礎。在此，非常感謝學院為我們精心安排的畢業(yè)課程設計和良好的學習環(huán)境，使我們能更快更好地完成畢業(yè)設計。特別感謝**老師為我們的畢業(yè)設計老師，以及在課程設計中為我們答疑解難，幫助我們克服了重重困難。同時給予我們莫大的鼓勵和支持，感謝！。</p><p>　　TRANSLATION</p><p>　　The UG creates the number to control

95、to process the new principle</p><p>　　In the development and the manufacturing processes of the product, severals shape technique has already use very and extensively.But, because of various reason, still w

96、hat the one who have many products be describe by the CAD model not, design and manufacturing face is the real object kind piece.For adapting the forerunner to make the technical development, need to pass the certain pat

97、h, make these real objects conversion for model of CAD, it can make use of the advanced technique of CAD, CAM e</p><p>　　The Unigraphics Solutions( UGS) is a world to develop one of the quickest machine CAD

98、 company, the Unigraphics Solutions has already appeared on market with the stock exchange of the UGS name at New York. The UGS supports the G.M. company in the biggest and the most aggressive VPD in world implement ite

99、m, the Unigraphics becomes the standard that main automobile accessories in Japan produces company Denso, and become lead such as the Anvistir Detroit Diesel, Winnebago and Bosch etc. of Robert </p><p>　　The

100、 software of Unigraphics is apply in the in general use machine, molding tool, appliance, automobile and aerospace realms extensively. </p><p>　　Since the Unigraphics software entered China in 1990, got the

101、more and more extensive application, have become large software of CAD/ CAE/ CAM that the our country industry field mainly use now. </p><p>　　The Unigraphics NX blended the line frame model, the curved face

102、 shape and the entity shape techniques, is the system of CAD/ CAM/ CAE that the parameter turns to turn with characteristic. </p><p>　　The Unigraphics NX with the basic characteristic operation the foundatio

103、n unit that conduct and actions hands over to operate with each other, the customer can go forward to go the product design, molding tool design and count to control to process to weave the distance and engineerings anal

104、ysis in the higher layer, the realization proceeds together the engineering CAD/ CAPP/ CAM to gather move with linkage .</p><p>　　While use UG because of the software function of strong, complications, need

105、to have some homologous techniques to control and use it betterly.While entering to go the spare parts to set up the mold, the software of UG can have various path establishments to rise the model, can set up the square

106、piece, can also pull out the convex set, can also use to pull to stretch the entity, the way etc. that even can use to slice.But pass to practice down, detection though" a Rome of a boulevard", exist the</p&

107、gt;<p>　　(1) Before setting up the mold, the sequence that replies the model establishment makes a ground to consider, particularly is to complicated model( if spread the room of water, the hull body...etc. of the

108、 hot machine to note cast ), more should thoughtfully consideration good, do first what, do behind what, use what method do, this works to the empress preface of complete and have very and important influence. </p>

109、<p>　　(2) Before doing the important step, should careful check size, prevent°from appear wrong leak.For example the room of water"s take time to" the operation, doing it lumen , such as if is some

110、parts of sizeses to leave out or see wrong, after doing to" take time to" the operation, at afterward the work do, may result in discard all because of should leave out, from the beginning and since then, the w