毕业设计（论文）-基于PLC和变频器在供水系统中的应用.doc

远程与继续教育学院 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：基于PLC和变频器在供水系统中的应用 学习中心：重庆市长寿区奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程机自动化 年 级： 2013 年 春 季 学 号： 201303547431 学 生： 指导教师： 完成日期： 2014 年 12 月 26日 内容摘要 本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发，从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装，以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍；并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。 关键词：控制系统；变频器和PLC的选择、安装；变频器与PLC的调试； 目 录 内容摘要 I 引 言 1 1 绪言 2 2 PLC和变频器在供水系统的运用 3 2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 3 2.1.1 供水系统原理 3 2.1.2 PLC和变频器的选择 4 2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 7 2.1.4 手/自动变频方式 9 2.2 PLC和变频器的安装 10 2.2.1 PLC的安装 10 2.2.2 变频器的安装 12 3 变频器调试 14 3.1 变频器的空载通电试验 14 3.2 变频器带电机空载运行 14 3.3 变频器带载荷试运行 15 3.4 变频器与PLC的RS485通讯 15 4 变频器故障处理与分析 18 5 变频器改造的作用及效果 19 6 结论 21 参考文献 22 引 言 变频器是运动控制系统中的功率变换器。当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。20 世纪80 年代后期，变频器被引进中国市场，人们对变频器的了解也仅处于初期阶段，而且市场上变频器的数量还十分有限，且价格高昂，所以变频器在80年代运用具有很多局限性，变频器的发展也很缓慢。 现今，随着变频器的性能、质量和性价比的提高，应用范围也越来越广：设计供暖时要使用变频调速，建筑设计时要使用变频供水；简单的手动控制、RS-485 网络的数台机器机控也会用到变频器；变频器还广泛应用于机床及其他机械和设备控制领域。在交流变频调速节电技术广泛应用的今天，产品质量得到了提高，环境得到了改善，所以，变频器渐渐成为了促进技术进步的一个重要手段。 变频器具备出色的速度和频率动态控制性能及效率高、功率因数高、节能效果显著等诸多优点，应用范围还在不断扩大，它被公认为是最有希望的电气设备。 1 绪言 变频器目前在国内的应用十分广泛，变频器使用总功率大约是800 万～1 200 万kW，其中70%以上应用于供水与供暖系统、输液系统和通风系统，而用在工艺性调速如输送装置、提升装置、搅拌装置等上的变频器则不足30%。在已使用的变频器中，低压变频器（100 kW 以下）占主导地位。本文将从变频器在供水系统的应用中出发，浅谈变频器的选择、变频器的安装、变频器的维修及变频器改造后的性能及效果等方面进行论述，从而对变频器的内部构造、原理、性能有一个较为全面的熟悉和了解。2 PLC和变频器在供水系统的运用 变频器在供水系统中的应用越来越广泛，如何正确使用变频器在生产中是一个重要的课题；本章节对变频器在供水系统中的基本控制原理、变频器的选择、变频器与PLC、检测元件构成的自动化控制系统进行详细的分析。 2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 2.1.1 供水系统原理 图2.1供水系统基本原理图 供水原理：启动泵将生活用水（或工业用水）送到用户，满足用户的使用要求； 变频器的供水系统中使用目的和要求： 实现智能化、标准化，以适应城镇建设中的成片开发、网络供水调度、智能楼宇的需求。 合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量。 要求依据用水量的变化实现自动调节，保持恒压。 PLC和变频器控制方案的设计 分析 液位 进水 水池 出水 泵组 流量 压力 温度 调节阀 用户 图2.2变频器与PLC控制方案设计