高楼恒压供水ppt.ppt
- 文档编号:11077345
- 上传时间:2023-05-29
- 格式:PPT
- 页数:32
- 大小:2.60MB
高楼恒压供水ppt.ppt
《高楼恒压供水ppt.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高楼恒压供水ppt.ppt(32页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
2017年7月12号,1,新疆大学PLC控制系统设计,指导教师:
娄毅学生姓名:
徐永、李帅帅班级名称:
风动14-1班,PLC课程设计答辩汇报,2017年7月12号,2,目录,PLC课程设计答辩汇报,1.高楼变频恒压供水介绍2.变频恒压供水系统的组成3.设计流程图4.电路设计图5.设备仪器的选型6.输入输出量确定7.PLC的I/O接线图8.编程9.仿真,高楼恒压供水简单介绍,变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、液位变送器等构成。
本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。
压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
2017年7月12号,返回,PLC课程设计答辩汇报,3,2017年7月12号,4,变频恒压供水系统的组成及原理图,PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统,该系统的控制流程图如下图1.1所示:
图1.1,PLC课程设计答辩汇报,从图1.1中可看出,系统可分为:
执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分,具体为:
(1)执行机构:
执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网,变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定;工频泵只运行于启、停两种工作状态,用以在用水量很大(变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时)的情况下投入工作。
2017年7月12号,PLC课程设计答辩汇报,5,
(2)信号检测机构:
在系统控制过程中,需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。
管网水压信号反映的是用户管网的水压值,它是恒压供水控制的主要反馈信号。
水池水位信号反映水泵的进水水源是否充足。
信号有效时,控制系统要对系统实施保护控制,以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。
此信号来自安装于水池中的液位传感器;报警信号反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载、变频器是否有异常,该信号为开关量信号。
2017年7月12号,PLC课程设计答辩汇报,6,(3)控制机构:
供水控制系统一般安装在供水控制柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。
供水控制器直接对系统中的压力、液位、报警信号进行采集,通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵机组)进行控制;变频器是对水泵进行转速控制的单元,其跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制。
2017年7月12号,返回,PLC课程设计答辩汇报,7,2017年7月12号,8,图1.2变频恒压供水系统主程序流程图,以2#泵为例的变频和工频运行控制的流程图。
1#、3#泵的运行控制情况与2#泵相似,主程序大体包括以下几部分:
(1)调用初始化子程序,设初值;
(2)根据增、减泵条件确定工频泵运行数;(3)根据增泵、倒泵情况确定变频泵号;(4)通过工频泵数和变频泵号对各泵运行情况进行控制;(5)进行报警和故障处理。
PLC课程设计答辩汇报,2#泵的变频和工频运行流程图,2017年7月12号,图1.32#泵变频运行控制流程图,图1.42#泵工频运行控制流程图,返回,PLC课程设计答辩汇报,9,2017年7月12号,10,输入信号,PLC课程设计答辩汇报,2017年7月12号,11,输出信号,PLC课程设计答辩汇报,返回,2017年7月12号,12,电气主接线,PLC课程设计答辩汇报,返回,2017年7月12号,15,主电路控制图,主电路图,PLC课程设计答辩汇报,三台电机分别为M1、M2、M3,它们分别带动水泵1#、2#、3#。
接触器KM1、KM3、KM5分别控制M1、M2、M3的工频运行;接触器KM2、KM4、KM6分别控制M1、M2、M3的变频运行;FR1、FR2、FR3分别为三台水泵电机过载保护用的热继电器;QS主电路的隔离开关;FU为主电路的熔断器。
电气控制电路设计图,2017年7月12号,PLC课程设计答辩汇报,14,此系统分手动/自动控制的运行,
(1)手动控制:
手动控制只在检查故障原因时才会用到,便于电机故障的检测与维修。
单刀双掷开关SA打至1端时开启手动控制模式,此时可以通过开关SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6分别控制三台水泵电机在工频下的运行和停止。
(2)自动控制:
单刀双掷开关SA打至2端时开启自动控制模式,自动控制的工作状况由PLC程序控制。
其中Q0.0到Q0.5分别为各泵的变频和工频运行输出状态。
Q1.1输出1时,水池水位上下限报警指示灯HL7点亮;当Q1.2输出1时,变频器故障报警指示灯HL8点亮;当Q1.3输出1时,白天供水模式指示灯HL9点亮;当Q1.4输出1时,报警电铃HA响起;当Q1.5输出1时,中间继电器KA的线圈得电,常开触点KA闭合使得变频器的频率复位。
2017年7月12号,返回,PLC课程设计答辩汇报,15,2017年7月12号,16,编程,本次设计使用V4.0STEP7Micro/WINSP9作为S7-200系列PLC的编程软件。
使用该软件可以轻松完成各种编程,帮助我们快捷完成设计。
使用选好的S7-200的CPU型号可以与计算机里的编程应用软件V4.0STEP7Micro/WINSP9进行通讯。
PLC课程设计答辩汇报,2017年7月12号,17,编程,PLC课程设计答辩汇报,PID中断子程序,2023年5月29日,初始化子程序,2023年5月29日,以1#水泵为例当第一次上电、故障消除或者产生1#泵变频启动脉冲信号并且系统无故障产生、未产生复位1#水泵变频运行信号、1#泵未工作在工频状态时,Q0.1置1,KM2常开触点闭合接通变频器,使1#水泵变频运行,同时KM2常闭触点打开防止KM1线圈得电,从而在变频和工频之间实现良好的电气互锁,KM2的常开触点还可实现自锁功能。
2017年7月12号,PLC课程设计答辩汇报,20,2017年7月12号,21,水泵的工频运行不但取决于变频泵的泵号,还取决于工频泵的台数。
以1#水泵为例,产生当前泵工频运行启动脉冲后,若当前2#泵处于变频运行状态且工频泵数大于0,或者当前3#泵处于变频运行状态且工频泵数大于1,则Q0.0置1,KM1线圈得电,使得KM1常开触点闭合,1#水泵工频运行,同时KM1常闭触点打开防止KM2线圈得电,从而实现变频和工频之间实现良好的电气互锁,KM1的常开触点还可实现自锁功能。
PLC课程设计答辩汇报,返回,2017年7月12号,22,仿真,将在编程软件V4.0STEP7Micro/WIN中编写好的程序导出,通过仿真软件装载打开。
打开【配置】选项,选择对应的PLC型号,本次设计使用的是S7-200系列的CPU226型PLC和扩展模块EM235。
PLC课程设计答辩汇报,2017年7月12号,23,仿真,当打开开关I0.0系统处于白天运行模式,对应Q0.1,灯亮,则说明:
当电源打开,水泵1#处于变频运行状态。
PLC课程设计答辩汇报,2017年7月12号,24,仿真,打开I0.3时,所有报警信号灯都常亮,说明水池水位报警信号灯、变频器信号故障报警信号灯、运行模式指示灯等信号灯均能正常工作,PLC课程设计答辩汇报,由系统电气总框图可以看出,该系统的主要硬件设备应包括以下几部分:
(1)PLC及其扩展模块、
(2)变频器、(3)水泵机组、(4)压力传感器(5)液位变送器以及其他主要设备选型如表3.1所示:
2017年7月12号,表3.1本系统主要硬件设备清单,PLC课程设计答辩汇报,25,2017年7月12号,26,PLC的选型,S7系列PLC是德国生产的极具代表性的产品,其中最能体现低性能要求的紧凑的微型PLC就是S7-200。
常见的S7-200能够把中央处理单元、输入/输出和电源部分存储在同一个立方体结构内。
它是整体式结构,普遍的外形结构图如图所示。
S7-200具有可以单机运行,又具有可扩展接口及扩展特殊功能模块的特点。
PLC课程设计答辩汇报,2017年7月12号,27,PLC的选型,在这一次的设计中,根据右图所示的选型型号表,选取S7-200中的CPU226模块。
CPU226具有众多的输入输出口,为设计仿真提供了方便。
CPU226可扩展到248路数字I/O和35路模拟I/O,可以连接两个RS-485通信/编程接口。
PLC课程设计答辩汇报,模拟量扩展模块,由于实际中需要模拟量输入点1个,模拟量输出点1个,所以需要扩展,扩展模块选择的是EM235,该模块有4个模拟输入(AIW),1个模拟输出(AQW)信号通道。
输入输出信号接入端口时能够自动完成A/D的转换,输出信号接出端口时能够自动完成D/A的转换。
2017年7月12号,28,变频器的选型,变频器我们选择西门子的MicroMaster440变频器。
它具有很高的运行可靠性和很强的功能。
它采用模块化结构,组态灵活,有多种完善的变频器和电动机保护功能。
MicroMaster440变频器的输出功率为0.7590KW,适用于要求高、功率大的场合,恰好其输出信号能作为75KW的水泵电机的输入信号。
2017年7月12号,29,水泵机组的选型,水泵机组的选型基本原则,一是要确保平稳运行;二是要经常处于高效区运行,以求取得较好的节能效果。
因此电动机额定功率75KW,供水压力控制在0.30.01Mpa。
确定采用3台SFL系列水泵机组额定电流140.1A,转速2970r/min(电机功率75KW)。
SFL型低噪音,而且效率可提高5%以上;采用机,2017年7月12号,30,械密封,前端配有泄压保护装置,噪声更低(室外噪音60分贝)、磨损小、寿命更长,性能更可靠。
因此本设计中选择电机功率为75KW的SFL系列水泵3台。
压力变送器,压力变送器用于检测管网中的水压,常装设在泵站的出水口,为了防止传输过程中的干扰与损耗,我们采用420mA输出压力变送器。
因此在设计中选用普通压力表Y-100和XMT-1270数显仪实现压力的检测、显示和变送。
压力表测量范围01Mpa,精度1.0;数显仪输出一路420mA电流信号,送给与CPU226连接模拟量模块EM235,作为PID调节的反馈电信号,可设定压力上、下限,通过两路继电器控制输出压力超限信号。
液位变送器考虑到水泵电机空载时会影响电机寿命,因此需要对水池水位作必要的检测和控制。
本设计选择型号为DS26分体式液位变送器,其量程为:
0m200m,零点和满量程外部可调;供电电源:
24VDC;输出信号:
两线制420mADC精度等级:
0.25级。
2017年7月12号,31,返回,2017年7月12号,32,成员:
徐永、李帅帅,谢谢您的观看!
PLC课程设计答辩汇报,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高楼 供水 ppt