变频调速恒压供水(单泵)

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1、沈阳理工大学课程设计摘要自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中得到了很大的发展。对城镇住宅电力驱动恒压供水的原理及几种实用化方案进行了深入的讨论，以变频器为主体

2、的恒压供水系统对供水水泵实现全方位的宝护。该系统不但能最大限度地节约水资源，而且能够节约电能，延长供水水泵的使用寿命，并在紧急情况下（消防，减灾）能够做到重点供水。最后，对几种实用化供水方案进行了详细的讨论。关键词：变频器；恒压供水；变频调速；供水系统沈阳理工大学课程设计目录1.变频调速恒压供水系统的现状和应用11.1.变频调速恒压供水的目的和意义11.2变频调速恒压供水的应用12.变频调速恒压供水系统22.1供水系统的基本特性22.2变频恒压供水系统的构成及工作原理22.2.1系统的构成22.2.2变频调速恒压供水系统原理32.2.3变频恒压控制理

3、论模型43.变频恒压供水系统设计63.1控制方案63.2变频恒压控制系统构成63.3系统的硬件设计83.4系统的软件设计93.4.1PLC的定义及特点93.4.2PLC的工作原理93.4.3.I/O接线图104.器件的选型114.1变频器选型114.1.1.变频器的控制方式114.1.2.变频器容量的选择114.1.3.系统主电路外围设备选择125.变频器参数的设置165.1参数复位165.2电机参数设置16总结17参考文献18沈阳理工大学课程设计1.变频调速恒压供水系统的现状和应用1.1.变频调速恒压供水的目的和意义变频恒压供水系统已逐渐取代原有的

4、水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节

5、省人力，最终达到高效率的运行目的。1.2变频调速恒压供水的应用通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，比如NKL-A系列恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。17沈阳理工大学课程设计2

6、.变频调速恒压供水系统2.1供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f(q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图2.1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f(q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图2.1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，

7、流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图2.1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。图2.1供水系统的基本特性2.2变频恒压供水系统的构成及工作原理2.2.1系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的S7-200plc作为控制器，变频器MM440是频率调节器，交流接触器和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。S7-2

8、0017沈阳理工大学课程设计plc选用内部控制模块CPU224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模