最新基于变频器plc的小区恒压供水控制应用

最新基于变频器plc的小区恒压供水控制应用内容摘要：

水压力为。 根据附表 2 确定水泵型号为 65LG3620X2 共 3台，水泵自带电机功率为 ，电源为 380V，额定电流。 表 21 不同住宅类型的用水标准 变频器的应用及发展 变频器主要用于交流电动机（异步电机或同步电机）转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案，除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。 变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。 据分析，在中国，带变动负载、具有节能潜力的电机至少有 1． 8 亿千瓦。 因此国家大力提倡节能措施，并着重推荐了变频调速技术。 应用变频调速，可以大大提高电机转速的控制精度，使 电机在最节能的转速下运行。 以风机水泵为例，住宅类型 给水卫生器具完善程度 用水标准（ m3/人 .日 ） 小时变化系数 1 仅有水龙头 — — 2 有给水卫生器具无淋浴 — — 3 有给水卫生器具有淋浴 — — 4 有给水卫生器具无淋浴和集中热水供应 — — 毕业论文 13 根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。 当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的三次方下降。 因此，精确调速的节电效果非常可观。 与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量， 故设计裕量偏大。 而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高 ， 如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率 ， 因此，变动负载的节能潜力巨大。 另外在进入 21世纪的今天，电力电子的基片已从 Si 变换为 Sic，使电力电子器件进入到高电压大容量化、高频化、组件模块化、微 小型化、智能化和低成本化的时代，多种适宜变频调速的新型电气设备正在开发之中。 IT 技术的迅猛发展，以及控制理论的不断创新，这些与变频器有关的技术将使变频器朝着智能化、专门化、一体化、环保化发展。 变频器的选型 ( 1 ) . 容量确定方法 依据所配电动机的额定功率和额定电流来确定变频器容量。 在一台变频器驱 动一台电机连续运转时，变频器容量 ( k V A ) 应同时满足下列三式 PCN≥KPM/ηCOSΦ（ k V A） （ 21） PCN≥K√3 UMIM103( k V A ) （ 22） ICN≥KIM (A ) （ 23） 式中， PM一负载所要求的电动机的输出功率。 η 一电动机的效率 ( 通常在 0 . 8 5 以上 )。 cosφ 一电动机的功率因数 ( 通常在 以上 )。 UM 一电动机电压 ( V )。 IM一电动机工频电源时的电流 ( A )。 k 一电流波形的修正系数，对 P WM 方式，取 毕业论文 14 PCN 一变频器的额定容量 ( ( K V A )。 ICN一变频器的额定电流 ( A ) . 这三个式子是统一的，应同时满足三个算式的关系，尤其变频器电流是一个较关键的量。 ( 2 ) .型号选择 根据控制功能不同，通用变频器为分为三种类型。 普通功能型 U/f 控制变频器，具有转矩控制功能的高功能型 U/f 控制变频器，矢量控制高功能型变频器。 供水系统属泵类负载，低速运行时的转矩小， 可选用价格相对便宜的 U/f 控制变频器。 综合以上因素，系统选用专为风机、 泵用负载设计的普通功能型 U/ f控制方式的森兰 SB60P12，变频器内置 P I D 控制模块，可用于闭环控制系统，实现恒压供水。 其主要参数如下。 额定输出容量 :12 ( k V A )。 额定输出电流 :18A。 过载容量 :150 %额定输出电流、 1 分钟。 输出电压： 0380V 对应频率 0400HZ PLC 的应用及发展 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的 原则而设计。 ”作为通用工业控制毕业论文 15 计算机， 30 年来 PLC 从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。 今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。 目前， PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。 PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产 品。 除了逻辑处理功能以外，现代 PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。 近年来 PLC的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制、 CNC等各种工业控制中。 加上 PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。 主要应用于 开关量的逻辑控制 、 模拟量控制 、 运动控制 、 通信及联网 、 数据处理 及 过程控制 等。 PLC 的选型 由于本次设计应用的 PLC只是对水泵进行切换，只需要进行 顺序逻辑控制， 所以其应用功能比较简单，只需要选用一般的 PLC就可以了。 在满足设计功能 的前提下，对 现在市场上各家 PLC价格进行比较之后，选用三菱公司生产的 FX系列 FX1S型号的可编程控制器。 根据本次论文的要求，进行分析后可知 设计的 I/O点数为 15， 考虑到所选 PLC其 I/O点数要有一定的余量， 所以选用的 PLC型号为 FX1S20MR/MT。 FX1S 系列 PLC 把优良的特点都融合进一个很小的控制器中 ， 它 适用于最小的封装，并且能通过串行通信传输数据，所以它能用在紧凑型 PLC 不能应用的地方。 内置式 24V 直流电源 ， 24V、 400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件 ，其工作电源为交流电源。 毕业论文 16 低压电器的选择 低 压断路器的选择 由于抵押断路器具有过电流欠电压等保护功能，当变频器的输入侧及电路中发生短路或电源电压过低等故障时，可迅速进行保护。 但是为了不必要的误动作，应充分考虑电路中的正常过电流。 如变频器接通瞬间，对电容器的充电电流可高达额定电流的 23倍。 变频器的进线电流是脉冲电流，其峰值常可能超过额定电流。 一般变频器允许过载能力为 150%， 1min。 为了避免误动作低压断路器 QF1的额定电流 IQN 应为： IQN1≥（ ） IN=（ ） 18≈26A (24) QF1 选 30A 其中 IN为变频器的额定电流 ,查阅变频器手册知， IN=18A。 在电动机要求变频和工频的切换的驱动电路中，低压断路器应按电动机在工频下的启动电流来考虑， QF QF QF4 低压断路器应选择为： IQN2≥ IMN=≈30A (25) 所以 QF QF QF4 选 30A 其中 电机额定电流，等于。 由于 QF5 是为 PLC 及散热风机供应电源，由于风机功率较小再次不在考虑，所以 QF5 流过电流较小，与前 者相比可以忽略不计。 由此可知低压断路器 QF0额定电流应选为： IQN≥IQN1+2IQN2≈90A (26) 所以 QF0 选 100A 毕业论文 17 接 触器的选择 接触器的选择应考虑到电动机在工频下的启动情况，其触点电流通常可以按电动机的额定电流再加大一个档次来选择，由于电动机的额定电流 IMN=，所以接触器的触电电流选为 20A即可。 压力变送器的原理与选择 压力 变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在 δ 元件 (即敏感元件 )的两侧隔离 膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。 测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。 当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。 本次采用电容式压力变送。