恒压供水毕业论文：

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控制系统的工作原理如下:根据系统用水量的变化，控制系统控制3台水泵按一定的顺序运行，以保证正常供水。开始工作时，系统用水量不多，只有1号泵在变频器控制下运行，2，3号泵处于停止状态，控制系统处于状态1。当用水量增加，变频器输出频率增加，则1号泵电机的转速也增加，当变频器增加到最高输出频率时，表示只有1台水泵工作己不能满足系统用水的要求，此时，通过控制系统，1号泵从变频器电源转换到普通的交流

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电源，而变频器电源启动2号泵电机，控制系统处于状态2。当用水量再次增加，变频器输出频率增加，则2号泵电机的转速也增加，当变频器增加到最高输出频率时，表示只有2台水泵工作己不能满足系统用水的要求，此时，通过控制系统，2号泵从变频器电源转换到普通的交流电源，而变频器电源启动3号泵电机，控制系统处于状态3。

当系统用水高峰过后，用水量减少时，变频器输出频率减少，若减至设定频率时，表示只有2台水泵工作已能满足系统用水的要求，此时，通过控制系统，可将1号泵电机停运，2号泵工频工作，3号泵电机仍由变频器电源供电，这时控制系统处于状态4。用水量再次减少时，变频器输出频率减少，若减至设定频率时，表示只有1台水泵工作已能满足系统用水的要求，此时，通过控制系统，可将2号泵电机停运，3号泵电机仍由变频器电源供电，这时控制系统处于状态5。

当用水量再次增加，变频器输出频率增加，则3号泵电机的转速也增加，当变频器增加到最高输出频率时，表示只有1台水泵工作已不能满足系用水的要求，此时，通过控制系统的控制，3号泵从变频器电源转换到普通的交流电源，而变频器电源启动1号泵电机，控制系统处于状态6。如此循环往复的工作，以满足系统用水的需要。 3.2.2 变频器的选择

本系统中 ，采用CHF100系列变频器，型号为CHF100-7R5G-4(风机和水泵节能型)，额定电压为380V—500V，额定功率7.5kW。CHF100系列变频器是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家，功率范围1kW至250Kw。它按照专用要求设计，具有高度可靠性和灵活性，牢固的EMC(电磁兼容性)设计；控制软件可以实现专用功能：多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。 3.2.3 压力传感器的选择

CYYB-120系列压力变送器为两线制4～20mA电流信号输出产品。它采用

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CYYB-105系列压力传感器的压力敏感元件。经后续电路给电桥供电，并对输出信号进行放大、温度补偿及非线性修正、V/I变换等处理，对供电电压要求宽松，具有4～20mA标准信号输出。CYYB-120系列压力变送器新增加了全密封结构带现场数字显示的隔爆型产品。可广泛应用于航空航天、科学试验、石油化工、制冷设备、污水处理、工程机械等液压系统产品及所有压

力测控领域。

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3.2.4 其他低压电器的选择 1. 断路器的选择

断路器QF1，QF2，QF3,QF4选择。在电动机要求实现工频和变频切换驱动的电路中，断路器应按电动机在工频下起动电流来考虑，断路器QF1-4的额定电流Iqn应选 Iqn>2.5*Imn=2.5*15=40(A) 式中Imn为电动机的额定电流，Imn =40A。所以QF1-4选40A。

2. 接触器的选择

接触器的选择应考虑到电动机在工频下的起动情况，其触点电流通常可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为15A，所以接触器的触点电流选25A即可。

3.3 PLC的选型

3.3.1 I/O点的统计

恒压变频供水控制系统的输入输出点的统计如表3.5所示。 表3.5 I/O统计表

输入器件 编号 1 2 3 符号 SB1 SB2 SA1 名称 自动启动 停止 手动自动切换 编号 1 2 3 输出器件 符号 KM1 KM2 KM3 名称 1#泵变频 1#泵工频 2#泵变频 第 14 页 共 31 页

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4 5 6 SA2 SA3 SA4 1#手动，故障 2#手动，故障 3#手动，故障 4 5 6 KM4 KM5 KM6 2#泵工频 3#泵变频 3#泵工频 3.3.2 PLC选型的基本原则

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地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 RA .A+ .A- 输入点 功能名称 自动启动 停止 手动自动切换 1#手动，故障 2#手动，故障 3#手动，故障 压力传感器信号入 地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q1.0 输出点 功能名称 KM11#泵变频 KM21#泵工频 KM32#泵变频 KM42#泵工频 KM53#泵变频 KM63#泵工频 变频器启停 这是PLC应用设计中很重要的一步，目前，国内外生产的PLC种类很多，在选用PLC时应考虑以下几个方面。

（1）规模要适当；（2）功能要相当，结构要合理；

（3）输入，输出功能及负载能力的选择要正确；（4）要考虑环境条件。 根据以上原则，这次设计选择西门子S7-200系列的CPU226AC/DC。 3.3.3 I/O的分配

根据功能要求和工艺流程，我们统一了I/O接点的分配，分配表如表3.6所示。根据PLC口的分配，系统的控制要求以及合理利用I/O口的原则。 表3.6 I/O分配表

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M0 .V0 模拟量电压输出 3.4 系统硬件线路设计

供水系统主电路设计如图3.4所示，采用了一台变频器同时连接三台

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电动机，所以必须确保开关KM1和KM2电气连锁，连锁功能由软件和硬件实现。在变频水泵出现问题或紧急情况下，可以起用备用水泵。 图3.4 主电路图

系统的控制线路如图3.5所示。

图3.5 控制线路图

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