变频器在变频恒压供水中是执行机构。外加控制器压力传感器来满足不同场合不同时间段的用水,压力始终一样,对水压进行一个封闭的系统控制。PLC结合变频器的恒压供水方式具有许多的优点,如可靠性比较高、抵抗干扰性强、容易编程、文护简单和成本低等。且变频恒压供水系统自动化程度高、能够远距离监管、可以避免自然雷电的击打。变频恒压供水的种种优点,特别是在我们水资源、能源比较短缺的时候,就使得我们不得不研究开发它。
1.2 国内外研究概况
目前得到的资料发现,外国的供水系统没有许多电机由一个变频器带动的,大多都是一个电机由一个变频器带动,这样成本就比较高。丹麦的丹佛斯公司在二十世纪优尔十年代开发并生产了变频器,使变频技术有了很大的发展。之后就有了变频恒压供水系统得出现,变频恒压供水系统运行相对比较稳定可靠,而且自动化程度比较高。外国的厂商逐渐发现了这些优点后,便开始研发生产具有更多功能的变频器,尤其是具有供水功能[3]。如具有泵固定、循环方式这种模式的变频器被施耐德公司推出。其是将许多部件全都放在一个电路板上面,PLC、PID电路电气控制功能是由一些输入的指令实现。仅仅只需要负载恒压供水单元,就能构成最多七个电机的恒压供水系统。但它也有运行不太稳定,不兼容其他监控组态系统,负载有限的缺点。
而我们国家的许多的厂家都是使用外国的变频器,因此我国的变频器技术落后于国外。我国很多供水设计厂商有使用PLC,有使用单片机控制电机转速来实现恒压供水的,也有使用PID控制器来实现恒压供水的。虽然这些系统实现了恒压的功能,但它也有运行不稳定,动态效果不好等缺点。
1.3 小区供水系统的要求
尽人皆知,在我们的生产、生活中水是重要组的成部分,现在我们时代的主要特征是节水节能。我们的国家水资源和电能非常短缺,不论是以前的城市供水,还是现在的工厂生产循环供水、高层生活供水等地方一向都比较落后,而且自动化水平比较低。因此在用户用水增多的时候,也就出现了水供不应求,造成水压过低的情况;而在用户用水减少的时候,出现供过于求,造成水压过高的情况。这种管网水压不断变化的情况,不仅会缩短设备的使用期限,也会造成能源以及水的浪费。变频恒压供水系统还没出现时,人们就发明设计了很多传统的供水系统[4]:
(1)一个电机恒定转速给水。
(2)高位水箱给水。
(3)气压罐给水。
(4)电机变频给水。
对以上各种供水方式的对比,供水方式在节能以及稳定性方面,还是电机变频供水比较好。虽说这几种供水方式中,电机变频供水相对来说优点比较多,但其还是满足不了现在人们生产生活的需求。上面的四种供水方式中,如果用户用水量减少时,管网的水压就会高于平时的水压,这就造成了电能、其它资源还有水资源的很多浪费;较大的弊端就是要消耗许多的钢材。相对较好的供水方式变频恒压供水因为其设备体积小,集成度高,所以不需要使用太多钢材且运行相对稳定和可靠,只需要一个变频器控制电机调速的变频恒压供水系统,采用微机自动控制系统的起动方式,也就没有了不停的启动[5]。
1.4 设计任务及要求
本论文研究设计的基于PLC并结合组态软件MCGS设计监控界面进行远程监控的恒压供水系统。通过远程监控系统,观测系统运行工作状态,修改系统应用数据参数,使系统运行性能更稳定更可靠。所需要做的就是认真研究恒压供水系统的供水流程,设计整个系统的电气结构并画出电路,研究监控软件并设计监控界面,进行系统仿真调试,完善系统设计。
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