变频恒压供水..doc

自动控制系统综合实习报告 ——变频恒压供水 专 业： 学 号： 姓 名： 组 员： 指导老师： 目录 一、恒压供水变频控制系统简介 2 二、设计任务及要求 2 三、变频恒压供水系统特点 2 四、恒压供水原理 2 五、变频控制方式 3 六、PID调节方式 4 1、变频器PID 4 2、PLC进行PID控制 4 七、PLC控制及编程 4 八、系统的安装接线及运行调试 6 九、主电路接线图 7 1.手动运行 7 2.自动运行 8 十、组态王组态画面 9 1、反应器主画面： 9 2．数据结构变量截图： 9 3．组态程序： 10 总结 11 一、恒压供水变频控制系统简介 随着现代城市开发的不断发展，传统的供水系统越来越无法满足用户供水需求，变频恒压供水系统是现代建筑中普遍采用的一种供水系统。变频恒压供水系统的节能、安全、高质量的特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。恒压供水是指用户端在任何时候，无论用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。变频恒压供水系统利用PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，使管网压力保持恒定，代替了传统的水塔供水控制方案，具有自动化程度高，高效节能的优点，在小区供水和工厂供水控制中得到广泛运用，并取得了明显的经济效益。 二、设计任务及要求 本系统以一个作为被控对象，研究基于MCGS组态软件的监控系统设计，使系统获得较好的性能指标。主要设计内容为：了解的运行工艺情况，设计控制系统的硬件电路；研究的控制方法，开发基于MCGS组态软件的监控界面，完成系统监控调试，实现对的高性能控制。 (1)供水系统的控制对象是用户管网的水压，它是一个过程控制量，同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样，对控制作用的响应具有滞后性。同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。 (2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响，同时又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比，因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。 (3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性，面向各种各样的供水系统，而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异，因此其控制对象的模型具有很强的多变性。 (4)在变频调速恒压供水系统中，由于有定量泵的加入控制，而定量泵的控制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的，同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数，使其不确定性地发生变化，因此可以认为，变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。 (5)当出现意外的情况(如突然停水、断电、泵、变频器或软启动器故障等)时，系统能根据泵及变频器或软启动器的状态，电网状况及水源水位，管网压力等工况点自动进行切换，保证管网内压力恒定。在故障发生时，执行专门的故障程序，保证在紧急情况下的仍能进行供水。 (6)水泵的电气控制柜，其有远程和就地控制的功能和数据通讯接口，能与控制信号或控制软件相连，能对供水的相关数据进行实时传送，以便显示和监控以及报表打印等功能。 (7)用变频器进行调速，用调节泵和固定泵的组合进行恒压供水，节能效果显著，对每台水泵进行软启动，启动电流可从零到电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击同时减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。 四、恒压供水原理 图1-1 恒压供水系统原理图 为满足保持网管中水压的基本恒定，通常采用具有PID调节功能的控制器，更具给定的压力信号和反馈的压力信号，控制变频器调节水泵的转速，实现网-1-1管恒压的目的。变频恒压供水的原理如图1-1所示 变频恒压供水系统的工作过程是闭环调节的过程。压力传感器安装在网管上，将网管系统中的水压变为4~20mA或0~10V的标准电信号，送到PID调节器中，PID调节器将反馈压力信号和给定压力信号相比较，经过PID运算处理后，仍以标准信号的形式送到变频器并作为变频器的调速给定信号。也可以将压力传感器的信号直接送到具有PID调节功能的变频器中，进行运算处理，实现输出频率的改变。恒压供水 恒压供水预期画面 五、变频控制方式 恒压供水系统变频器拖动水泵控制方式可根据现场具体情况进行系统设计。为提高水泵的工作效率，节约用电量，通常采用一台变频器拖动多台水泵的控制方式。当用户用水量小时，采用一台水泵变频控制方式，随着用户用水量的不断提高，当第一台水泵的频率达到上限时，将第一台水泵进行工频运行，同时投入第二