畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 填表時(shí)間： 20** 年 3 月 2 日 （指導(dǎo)教師填表）學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師課題類型 硬件設(shè)計(jì)題目 基于 PLC 恒壓供水變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要研究目標(biāo)(或研究?jī)?nèi)容)1、掌握水利工程對(duì)控制，通信等的需求，提出綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案。2、提出綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件方案和方案論證優(yōu)化。3、完成軟件需求的系統(tǒng)分析。4、完成軟件的編制（PLC 的編程和說(shuō)明） 。5、繪制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)原理圖，電氣控制原理圖，軟件流程圖。6、按期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫。課題要求、主要任務(wù)及數(shù)量（指圖紙規(guī)格、張數(shù)，說(shuō)明書頁(yè)數(shù)、論文字?jǐn)?shù)等）1、熟悉題目要求，查閱相關(guān)科技文獻(xiàn)2、方案設(shè)計(jì)（包括方案論證與確定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容）3、硬件和軟件設(shè)計(jì)（其中還包括理論分析、設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理、設(shè)備及元器件選擇等）4、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪制圖紙5、指定內(nèi)容的外文資料翻譯進(jìn)度計(jì)劃第 5 周 查資料調(diào)研；第 6 周 對(duì)課題研究的內(nèi)容進(jìn)行分析研究，確定設(shè)計(jì)方案；第 7-8 周 根據(jù)設(shè)計(jì)方案作電路圖第 9-11 周 根據(jù)程序畫出梯形圖第 12-15 周 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿；第 16 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿、打印。第 17 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。主要參考文獻(xiàn)[1] 曲麗萍.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，中國(guó)電力出版社 2002[2] 鐘肇新.可編程序控制器原理及應(yīng)用，華南理工大學(xué)出版社，2002[3] 周萬(wàn)珍，高鴻斌 .PLC 分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2004[4] 日本三菱 PLC 手冊(cè)指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 外文出處： HYDRAULICS AND PNEUMATICS TRANSMISSION Page38--44 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：該同學(xué)查閱大量資料，完成翻譯。譯文正確地表達(dá)了原文的意義、概念描述符合漢語(yǔ)的習(xí)慣，語(yǔ)句通暢，層次很清晰。成績(jī)?cè)u(píng)定為優(yōu)。簽名： 年 月 日附件 1：外文資料翻譯譯文液壓缸 3.1 液壓缸的分類及基本計(jì)算液壓缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最多的執(zhí)行元件,它將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng),輸出力或扭矩；其作用方式可分為單作用式和雙作用式兩種,單作用式液壓缸只能實(shí)現(xiàn)單用運(yùn)動(dòng),即壓力油只是通向液壓缸的一腔,而反方向運(yùn)動(dòng)則必須依靠外力來(lái)實(shí)現(xiàn),如復(fù)位彈簧力,自重或其它外部作用；雙作用式液壓缸在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都由油壓力推動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),可實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)。液壓缸可以看作是直線馬達(dá)(或擺動(dòng)馬達(dá)),其單位位移排量即為液壓缸的有效面積 ,當(dāng)A液壓缸的回油壓力為零且不計(jì)損失時(shí),輸出速度 v 等于輸入注量 q 除以排量 A,輸出推力 F等于輸入壓力 p 乘以排量 A,即輸入液壓功率 pq 等于輸入機(jī)械功率 Fv。液壓缸有多種結(jié)構(gòu),但根據(jù)其具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為活塞式、柱塞式和擺動(dòng)式三類基本形式,除此以外,還有在基本形式上發(fā)展起來(lái)各種特殊用途的組合液壓缸,下面分別予以介紹。3.1.1 活塞式液壓缸活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種結(jié)構(gòu)形式,其安裝方式有缸筒固定和活塞桿固定兩種形式。3.1.1.1 雙桿活塞式液壓缸圖 3.1 所示為雙桿活塞式液壓缸的工作原理圖,活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出。當(dāng)兩活塞桿直徑相同,供油壓力和流量不變時(shí),活塞式液壓缸在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都相等,即(3.1))(42dDqAvv?????(3.2)mpF)((4212圖 3.1 雙桿活塞式液壓缸式中 v----液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度 ；)/(sm----液壓缸的推力 ；FN----液壓缸的容積效率；??----液壓缸的機(jī)械效率；m----液壓缸的流量 ；q)/(3sm----液壓缸的有效工作面積 ；A(2----進(jìn)油壓力 ；p1)(Pa----回油壓力 ；2----活塞直徑 ；D)(m----活塞桿直徑 。d圖 3.1(a)為缸體固定式結(jié)構(gòu)。當(dāng)液壓缸的左腔進(jìn)油,推動(dòng)活塞向右移動(dòng),右腔活塞桿向外伸出,左腔活塞桿向內(nèi)縮進(jìn),液壓缸右腔油液回油箱；反之,活塞反向運(yùn)動(dòng)。圖 3.1(b)為活塞桿固定式結(jié)構(gòu),當(dāng)液壓缸的左腔進(jìn)油時(shí),推動(dòng)缸體向左移動(dòng),右腔回油；反之,當(dāng)液壓缸的右腔進(jìn)油時(shí),缸體則向右運(yùn)動(dòng)。這類液壓缸常用于中小型設(shè)備中。3.1.1.2 單桿活塞式液壓缸圖 3.2 所示為雙作用單活塞桿液壓缸,活塞桿只從液壓缸的一端伸出,液壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不相等,當(dāng)向液壓缸兩腔分別供油,且壓力和流量都不變時(shí),活塞在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都不相等,即運(yùn)動(dòng)具有不對(duì)稱性。如圖 3.2(a)所示,當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí),活塞的運(yùn)動(dòng)速度 和推力 分別為1v1F(3.3)????214DqA?(3.4)mmpdDpPpF?])([)( 2212211 ??如圖 3.2(b)所示,當(dāng)有桿腔進(jìn)油時(shí),活塞的運(yùn)動(dòng)速度 和推力 分別為v2F(3.5)?????)(422dDqAv??(3.6)mmpDpF?])[(( 21221 ?式中符號(hào)意義同式(3.1)、式(3.2),參見圖 3.2。圖 3.2 雙作用單活塞桿液壓缸比較上述各式,可以看出: , ；液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度比為12v?2F(3.7) 21dD???上式表明,活塞桿直徑愈小,速度比愈接近 1,液壓缸在兩個(gè)方向上的速度差值就愈小。如圖 3.3 所示,當(dāng)單桿活塞缸兩腔同時(shí)通入壓力油時(shí),由于無(wú)桿腔有效作用面積大于有桿腔的有效作用面積,使得活塞向右的作用力大于向左的作用力,因此,活塞向右運(yùn)動(dòng),活塞桿向外伸出；與此同時(shí),又將有桿腔的油液擠出,使其流進(jìn)無(wú)桿腔,從而加快了活塞桿的伸出速度,單活塞桿液壓缸的這種連接方式被稱為差動(dòng)連接。當(dāng)差動(dòng)連接時(shí),有桿腔排出流量進(jìn)入無(wú)桿腔,根據(jù)流量連續(xù)性方程可導(dǎo)出液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度 為3v(3.8) ????22134dqAv??圖 3.3 雙作用單活塞桿液壓缸的差動(dòng)連接在忽略兩腔連通油路壓力損失的情況下,差動(dòng)連接液壓缸的推力 為3F(3.9)mmpdAF??1212134)(???由式(3.8)和式(3.9)可知,差動(dòng)連接時(shí),液壓缸的有效工作面積是活塞桿的橫截面積,與非差動(dòng)連接無(wú)桿腔進(jìn)油工況相比,在輸入油壓力和流量不變的條件下,活塞桿伸出速度較大,而推力較小。差動(dòng)連接是在不增加液壓泵容量和功率的條件下,實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的有效辦法。例題 3.1 已知單活塞桿液壓缸的缸筒內(nèi)徑 =100mm,活塞桿直徑 =70mm,進(jìn)入液壓Dd缸的流量 =25L/min,壓力 =2Mpa, =0。液壓缸的容積效率和機(jī)械效率分別為q1p20.98,0.97,試求在圖 3.2 和圖 3.3 所示的三種工況下,液壓缸可推動(dòng)的最大負(fù)載和運(yùn)動(dòng)速度各是多少?并給出運(yùn)動(dòng)方向。解: (1)在圖 3.2(a)中,液壓缸無(wú)桿腔透壓力油,回油腔壓力為零,因此,可推動(dòng)的最大負(fù)載為 )(152379.021.046121 NpDFm?????液壓缸向右運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)速度為)/(.601.8.52321 smqv????(2)在圖 3.2(b)中,液壓缸為有桿腔進(jìn)壓力油,無(wú)桿腔回油壓力為零,可推動(dòng)的負(fù)載為)(719.012)07.1(4)(4 62122 NpdDFm ?????????液壓缸向左運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)速度為)/(.60)7.10(985)(2322 smdqv ?????(3)在圖 3.3 中,液壓缸差動(dòng)連接,可推動(dòng)的負(fù)載為)(49462123 NpFm???液壓缸向右運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)速度為)/(106.07.8.5232 smdqv?????3.1.2 柱塞式液壓缸前面所討論的活塞式液壓缸的應(yīng)用非常廣泛,但這種液壓缸由于缸孔加工精度要求很高,當(dāng)行程較長(zhǎng)時(shí),加工難度大,使得制造成本增加。在生產(chǎn)實(shí)際中,某些場(chǎng)合所用的液壓缸并不要求雙向控制,柱塞式液壓缸正是滿足了這種使用要求的一種價(jià)格低廉的液壓缸。如圖 3.4(a)所示,柱塞缸由缸筒、柱塞、導(dǎo)套、密封圈和壓蓋等零件組成。柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸,因此缸筒內(nèi)孔不需精加工,工藝性好,成本低。單一的柱塞缸只能制成單作用缸,如果要獲得雙向運(yùn)動(dòng),可采用復(fù)合式柱塞缸結(jié)構(gòu)。柱塞缸的柱塞端面是受壓面,其面積大小決定了柱塞缸的輸出速度和推力。為保證柱塞缸有足夠的推力和穩(wěn)定性,一般柱塞較粗,重量較大,水平安裝時(shí)易產(chǎn)生單邊磨損,故柱塞缸適宜于垂直安裝使用。為減輕柱塞的重量,有時(shí)制成空心柱塞。柱塞缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,用于工作行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合,如大型拉床,礦用液壓支架等。圖 3.4 柱塞式液壓缸3.1.3 擺動(dòng)式液壓缸擺動(dòng)式液壓缸輸出轉(zhuǎn)矩,并實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng),有時(shí)也稱為擺動(dòng)馬達(dá),在結(jié)構(gòu)上有單葉片和雙葉片兩種形式。單葉片擺動(dòng)液壓缸的擺角一般不超過(guò) ,雙葉片擺動(dòng)液壓缸的擺角一?280般不超過(guò) 。如圖 3.5 所示。單葉片式擺動(dòng)液壓缸由定子塊 1、缸體 2、擺動(dòng)軸 3、葉?150片 4、左右支承盤和左右蓋板等主要零件組成。定子塊固定在缸體上,葉片和擺動(dòng)軸固連在一起,當(dāng)兩油口相繼通以壓力油時(shí),葉片即帶動(dòng)擺動(dòng)軸作往復(fù)擺動(dòng),當(dāng)考慮到機(jī)械效率時(shí),單葉片缸的擺動(dòng)軸輸出轉(zhuǎn)矩為(3.10)mpdDbT?)((8212??根據(jù)能量守恒原理,結(jié)合式(3.10)得輸出角速度為(3.11))(2dbq???式中 D----缸體內(nèi)孔直徑 ；(md----擺動(dòng)軸直徑 ；)b----葉片寬度 。(圖 3.5 擺動(dòng)液壓缸1--定子塊 2--缸體 3--擺動(dòng)軸 4--葉片當(dāng)輸入壓力和流量不變時(shí),雙葉片擺動(dòng)液壓缸擺動(dòng)軸輸出轉(zhuǎn)矩是相同參數(shù)單葉片擺動(dòng)缸的兩倍,而擺動(dòng)角速度則是單葉片的一半。擺動(dòng)缸結(jié)構(gòu)緊湊,輸出轉(zhuǎn)矩大,但密封困難,一般只用于中低壓系統(tǒng)中往復(fù)擺動(dòng),轉(zhuǎn)位或間歇運(yùn)動(dòng)的地方。下面就擺動(dòng)液壓缸的計(jì)算舉例說(shuō)明如下。例題 3.2 如圖 3.5 所示是單葉片擺動(dòng)液壓缸,供油壓力 =10Mpa,流量 q=25L/min,1p回油壓力 =0.5Mpa,D=100mm,d=40mm,若輸出軸的角速度為 7rad/s,擺動(dòng)液壓缸的容積效2p率和機(jī)械效率分別為 0.96 和 0.98,求擺動(dòng)油缸的葉片寬度和輸出扭矩是多少?解(1)將單葉片擺動(dòng)液壓缸角速度公示(3.11)變形,得擺動(dòng)液壓缸葉片寬度為)(054.6)04.1(79258)( 232 mdDqb?????????(2)由擺動(dòng)液壓缸輸出扭矩計(jì)算公式(3.10)可得)(54098.10).)(.1(8.)((8 62212 mNpTm ????3.1.4 組合式液壓缸上述為液壓缸的三種基本形式,為了滿足特定的需要,還可以在這三種基本液壓缸的基礎(chǔ)上構(gòu)成各種組合式液壓缸。3.1.4.1 增壓缸增壓缸將輸入的低壓油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河凸┮簤合到y(tǒng)中的高壓支路使用。增壓缸如圖 3.6所示。大缸作為原動(dòng)缸,輸入壓力為 ,小缸作為輸出缸,輸出壓力為 。若不計(jì)摩擦力,1p2p根據(jù)力平衡關(guān)系,可有如下等式:(3.12)21A??或 (3.13) 12p圖 3.6 增壓液壓缸比值 稱為增壓比,由于 ,壓力 被放大,從而起到增壓的作用。21/A1/2?A2p3.1.4.2 多級(jí)缸多級(jí)缸由兩級(jí)或多級(jí)活塞套裝而成,如圖 3.7 所示圖 3.7 多級(jí)液壓缸前一級(jí)缸的活塞就是后一級(jí)缸的缸套,活塞伸出的順序是從大到小,相應(yīng)的推力也是從大到小,而伸出的速度則是有慢變快。相反的,縮回的順序一般是從小活塞到大活塞,收縮后液壓缸總長(zhǎng)度較短,占用空間較小,結(jié)構(gòu)緊湊。多級(jí)缸適用于工程機(jī)械和其它行走機(jī)械,,如起重機(jī)伸縮臂等。3.1.5 齒條活塞缸齒條活塞缸由帶有齒條桿的雙活塞缸和齒輪齒條機(jī)構(gòu)組成,如圖 3.8 所示。齒輪齒條機(jī)構(gòu)多用于自動(dòng)線,組合機(jī)床等轉(zhuǎn)位或分度機(jī)構(gòu)中。圖 3.8 齒條活塞液壓缸的結(jié)構(gòu)圖1--緊固螺栓 2--調(diào)節(jié)螺釘 3--端蓋 4--襯墊 5--O 形密封圈 6--擋圈7--氣缸套 8--齒條活塞 9--齒輪 10--傳動(dòng)軸 11--缸體 12--螺釘 --------自動(dòng)化系生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告目 錄1、實(shí)習(xí)目的及內(nèi)容 21.1 測(cè)控專業(yè)的實(shí)習(xí)目的 22 實(shí)習(xí)過(guò)程 32．1 公司簡(jiǎn)介 32.2 實(shí)習(xí)過(guò)程安排 43 實(shí)習(xí)內(nèi)容 53.1 認(rèn)識(shí)產(chǎn)品介紹 53.1.1 全自動(dòng)變頻供水設(shè)備 53.1.2 選型說(shuō)明： 63.1.3 安裝工作 73.1.4 安裝順序： 73.2 變頻水泵控制柜 73.2.2 變頻水泵控制柜的作用和原理 93.2.3 安裝和調(diào)試 103.2.4 變頻水泵控制柜的運(yùn)用 113.2.5 變頻水泵控制柜選型說(shuō)明 123.3 變頻恒壓供水系統(tǒng) 133.3.1 變頻恒壓供水系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)示意圖 133.3.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)工作及控制原理和電氣原理控制圖 143.3.3 變頻恒壓供水系統(tǒng)變頻器器件選擇 154 實(shí)習(xí)總結(jié)體會(huì)和知識(shí)回顧 194.1 總結(jié)體會(huì) 194.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)及變頻恒壓控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制原理 191、實(shí)習(xí)目的及內(nèi)容1.1 測(cè)控專業(yè)的實(shí)習(xí)目的生產(chǎn)實(shí)習(xí)是工科學(xué)生的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。目前我國(guó)各類綜合高等院校及工科類高等院校都無(wú)一例外地對(duì)此教學(xué)環(huán)節(jié)給予了高度的重視。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)這一教學(xué)環(huán)節(jié)，可使學(xué)生在已初步掌握本專業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)“理論與實(shí)踐相結(jié)合”的重要性，并初步掌握了解產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)的一般步驟及科學(xué)研究與技術(shù)革新的一般方法?？偠灾a(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生從學(xué)校走向社會(huì)的“前夜課程” ，何忽視或輕視這一教學(xué)環(huán)節(jié)的行為，都將使學(xué)生走向社會(huì)后的適應(yīng)性降低及適應(yīng)性周期加長(zhǎng)。這無(wú)論對(duì)提高經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效率還是對(duì)發(fā)揮大學(xué)生的個(gè)人才智都是極為不利的。因此，提高對(duì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)重要性的認(rèn)識(shí)，加大對(duì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)的人力及物力投入，加強(qiáng)對(duì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)，對(duì)保證這一教學(xué)環(huán)節(jié)在任何情況下都能得以正常執(zhí)行，具有極為重要的意義。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的在于，使學(xué)生了解檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)方法及檢測(cè)儀器在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究中的應(yīng)用情況；使學(xué)生對(duì)過(guò)程控制儀表、電磁儀表、智能化儀表、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x表等有較深刻的了解和認(rèn)識(shí)；使學(xué)生對(duì)傳感器設(shè)計(jì)、微機(jī)原理、儀器保養(yǎng)維修、精密儀器與設(shè)備等方面的知識(shí)有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和掌握。同時(shí)，使學(xué)生了解現(xiàn)代企業(yè)的管理原理及方法，樹立成本核算意識(shí)，標(biāo)管理意識(shí)及質(zhì)量管理意識(shí)；使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化企業(yè)的運(yùn)作、生產(chǎn)工藝流程、質(zhì)量保證體系等有較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)培育學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)意識(shí)及組織紀(jì)律觀念。在實(shí)習(xí)中同學(xué)們常常會(huì)有的疑惑，是不知道自己實(shí)習(xí)時(shí)究竟該了解些什么，不該了解什么。而且有時(shí)也會(huì)對(duì)實(shí)習(xí)單位是否和自己專業(yè)對(duì)口提出或這或那的問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在，說(shuō)到底，還是大家對(duì)自己本專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)了解不夠。這就需要同學(xué)們?cè)趯W(xué)好專業(yè)課的同時(shí)，要多注意各專業(yè)課的聯(lián)系和知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用情況，要求多讀一些專業(yè)相關(guān)的文章。專業(yè)方面的知識(shí)主要為：數(shù)據(jù)采集、集散控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制、電機(jī)及電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制、機(jī)床電器控制、PLC 邏輯控制技術(shù)、單片機(jī)的應(yīng)用。作為實(shí)習(xí)，也是對(duì)學(xué)生能力全方位的培養(yǎng)，所以除了專業(yè)知識(shí)外，同學(xué)們還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的管理運(yùn)作方面知識(shí)的了解。注意培養(yǎng)自己適應(yīng)社會(huì)的能力。 2 實(shí)習(xí)過(guò)程2．1 公司簡(jiǎn)介昆明力達(dá)昌寧機(jī)電設(shè)備有限公司的基本資料全 稱： 昆明力達(dá)昌寧機(jī)電設(shè)備有限公司聯(lián)系人： 郭紹輝電 話： 0871-5611612手 機(jī)： 13987654016傳 真： 08715611612區(qū) 域： 中國(guó) 云南 昆明 昆明市單位性質(zhì)： 工控及自動(dòng)化產(chǎn)品分銷商注冊(cè)時(shí)間： 2007/4/18 18:18:00最后登錄： 2007/6/21 16:38:00地 址： 昆明新迎北區(qū)十一組團(tuán) 166 棟 1 單元 301 室廠商簡(jiǎn)介： 主要從事全自動(dòng)變頻供水設(shè)備，消防水泵電器控制柜，水處理設(shè)備，低壓配電設(shè)備，閥門。給排水工程設(shè)計(jì)安裝等，熱水機(jī)組銷售?？梢詫?duì)整個(gè)水泵房的安裝。 2.2 實(shí)習(xí)過(guò)程安排2010 年 6 月 25 日我們實(shí)習(xí)小組與實(shí)習(xí)接收方昆明力達(dá)昌寧機(jī)電設(shè)備有限公司取得了聯(lián)系，主要安排實(shí)習(xí)事宜，準(zhǔn)備入廠學(xué)習(xí)：經(jīng)過(guò)公司領(lǐng)導(dǎo)孫經(jīng)理的安排，實(shí)習(xí)時(shí)間為每天的10:00~18：00，為期 30 天。實(shí)習(xí)過(guò)程開始后，隨后我們小組成員與廠方制定了實(shí)習(xí)計(jì)劃：前兩周跟班進(jìn)行操作實(shí)習(xí)，后兩周進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。 實(shí)習(xí)前兩周進(jìn)行操作學(xué)習(xí)：郭經(jīng)理安排黃師和李師兩個(gè)和我們年齡相近的師傅帶領(lǐng)我們進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。第一個(gè)星期是在公司的倉(cāng)庫(kù)里面對(duì)公司的主要產(chǎn)品（全自動(dòng)變頻供水設(shè)備，消防水泵電器控制柜，水處理設(shè)備，低壓配電設(shè)備，閥門。給排水工程設(shè)計(jì)安裝等，熱水機(jī)組銷售?？梢詫?duì)整個(gè)水泵房的安裝 ）進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，安裝及調(diào)試等。實(shí)習(xí)后兩周：對(duì)公司產(chǎn)品進(jìn)行大體了解后，由兩位師傅帶領(lǐng)我們到安裝線上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)，前一個(gè)星期進(jìn)行新工程安裝學(xué)習(xí)和產(chǎn)品調(diào)試安裝；后一個(gè)星期對(duì)已經(jīng)安裝產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題的了解和調(diào)試學(xué)習(xí)。3 實(shí)習(xí)內(nèi)容3.1 認(rèn)識(shí)產(chǎn)品介紹3.1.1 全自動(dòng)變頻供水設(shè)備產(chǎn)品概述：全自動(dòng)變頻調(diào)速供水設(shè)備是應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代控制理論，結(jié)合可編程控制技術(shù)、變頻控制技術(shù)、電機(jī)泵組控制技術(shù)的新型機(jī)電一體化供水裝置。該設(shè)備通過(guò)安裝在水泵出水總管上的遠(yuǎn)傳壓力表（內(nèi)為一滑動(dòng)電阻） ，將出口壓力轉(zhuǎn)換成 0-5V 電壓信號(hào)，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換模塊將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并送入可編程序控制器，經(jīng)可編程內(nèi)部 PID 運(yùn)算，得出一調(diào)節(jié)參量并將該參量送入 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)數(shù)摸轉(zhuǎn)換后將得出模擬量傳送變頻器，進(jìn)而控制其輸出頻率的變化。設(shè)備采用多泵并聯(lián)的供水方式，用戶用水量的大小決定了投入運(yùn)行的水泵的數(shù)量，當(dāng)用水量較小時(shí)，單臺(tái)泵變頻工作，當(dāng)用水量增加，水泵運(yùn)行頻率隨之增加，如達(dá)到水泵額定輸出功率仍無(wú)法滿足用戶供水要求時(shí)，該泵自動(dòng)轉(zhuǎn)換成工頻運(yùn)行狀態(tài)，并變頻啟動(dòng)下一臺(tái)水泵。反之，當(dāng)用水量減少，則降低水泵運(yùn)行頻率直至設(shè)定下限運(yùn)行頻率，如供水量仍大于用水量，則自動(dòng)停止工頻運(yùn)行泵同時(shí)變頻泵轉(zhuǎn)速增加。當(dāng)用水量降至某一程度時(shí)（如夜間用水很少時(shí)） ，變頻主泵停止工作，改由輔泵及小型氣壓罐供水。 全自動(dòng)變頻供水設(shè)備主要包含：直接供水型、水箱供水型、氣壓罐供水型和二次加壓型等四種型。我們實(shí)習(xí)時(shí)認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)的是二次加壓型設(shè)備。3.1.2 選型說(shuō)明：供水系統(tǒng)選用原則 ：（1）蓄水池容量應(yīng)大于每小時(shí)最大供水量。 （2）水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。 （3）水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際最大供水量。 （4）變頻控制柜選型： 用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)，然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。高峰自來(lái)水壓力過(guò)低，不能滿足用戶用水要求的情況下使用。如自來(lái)水管徑過(guò)小，則需要更換自來(lái)水供水管路，以保證供水流量。流量平衡罐的容積可根據(jù)附表來(lái)選定，設(shè)備型號(hào)則根據(jù)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備技術(shù)參數(shù)表選擇。3.1.3 安裝工作（1） 、安裝前的準(zhǔn)備工作。（2） 、檢查水泵和電機(jī)。（3） 、準(zhǔn)備工具及起重機(jī)械。（4） 、檢査機(jī)器的基礎(chǔ)3.1.4 安裝順序：（1） 、全自動(dòng)無(wú)塔設(shè)備整套水泵運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。附帶底座者已裝好電動(dòng)機(jī)。找平底座吋可不必卸下水泵和電機(jī)。（2） 、將底座放在地基上。在地腳螺釘附近墊楔形墊鐵。將底座墊高約 20?40 毫米。準(zhǔn)備找平后填充水螺漿之用。（3） 、用水平儀檢査底座的水平度。找平后扳緊地腳螺母用水泥漿填充底座。（4） 、經(jīng) 3-4 天水泥干固后。再檢査一下水平度。（5） 、將底座的支持平面、水泵腳、電機(jī)腳的平面上的污物洗清除；,。并把水泵和電機(jī)放到底座上。（6） 、調(diào)整泵軸水平。找平后適當(dāng)上緊螺母。以防走動(dòng)。待調(diào)節(jié)完畢后再安裝電機(jī)。在不合水平處墊以鐵板,泵和聯(lián)軸器之間留有一定間隙。（7） 、把平尺放在聯(lián)軸器上。檢査水泵軸心線與電機(jī)軸心線是否重合。若不重臺(tái)。在電機(jī)或泵的腳下墊以薄片,使兩個(gè)聯(lián)軸器外圓與平尺相平。然后取出墊的幾片薄鐵片。用經(jīng)過(guò)刨制的整塊鐵板來(lái)代替鐵片。并重新檢査安裝情況。為了檢查安裝的精度。在幾個(gè)相反位置上用塞尺。測(cè)量?jī)陕?lián)軸器平面的間隙。聯(lián)軸器平面一周上最大和最小間隙差數(shù)不得超過(guò) 0.3 毫米。兩端中心線上下或左右的差數(shù)不得超過(guò) 0.1毫米。3.2 變頻水泵控制柜3.2.1 變頻水泵控制柜的組成變頻調(diào)速供水設(shè)備是近年來(lái)國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新產(chǎn)品。它是集電氣、微機(jī)、機(jī)械控制于一體的科技產(chǎn)品，直接取代傳統(tǒng)的水塔、水箱系統(tǒng)的供水裝置.我公司生產(chǎn)的 HBP 系列全自動(dòng)變頻調(diào)速供水設(shè)備，采用了國(guó)內(nèi)外新技術(shù)可編程序控制器(PLC)或國(guó)內(nèi)新技術(shù)智能型供水設(shè)備控制器及高質(zhì)量進(jìn)口變頻調(diào)速器(VVVF)，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)供水管網(wǎng)的恒壓變量的供水設(shè)備。該設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、抗干擾能力強(qiáng)、有多種保護(hù)功能，占地面積少、操作、維修方便，能根據(jù)用戶用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓或變壓變量供水，使管網(wǎng)供水壓力恒定，從而也大幅度節(jié)約了電能及水泵機(jī)械部分的磨損程度，減少了因超壓造成管網(wǎng)的爆裂及滲漏。變頻供水節(jié)能控制柜整個(gè)系統(tǒng)由柜體、斷路器、接觸器、熱繼電器、電源、小型電器、指示燈、開關(guān)等一批電氣元件組成，柜體內(nèi)主要包含一臺(tái)變頻器，一臺(tái) PLC 或 LDD 智能危機(jī)控制器、PID 控制器、壓力傳感器及其他低壓電器等。（1）什么是變頻器？變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。作用：改變電壓、改變頻率。工作原理：把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，首先要把三相或單相交流電變換為直流電，然后再把直流電變換為三相或單相交流電。n = 60f/p n: 同步速度f(wàn): 電源頻率p: 電機(jī)極對(duì)數(shù)頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。照此計(jì)算得知變頻器設(shè)置的頻率為額定頻率 50HZ 的 1.5 倍，即 75HZ，即可實(shí)現(xiàn) 3000 的轉(zhuǎn)速（2）可編程序控制器（PLC）PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。LC 采用西門子 S7-200 型。SIMATIC S7-200 可編程序控制器是模塊化中小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用；大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)，各種單獨(dú)的模塊之泛組合以用于擴(kuò)展；簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活；方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)；當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可以自由擴(kuò)展；大范圍的集成功能使得它的功能非常強(qiáng)勁。 多種的性能遞增的 CPU 和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O 擴(kuò)展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大，可隨時(shí)使用附加模塊對(duì) PLC 進(jìn)行擴(kuò)展。表一 PLC I/O 分配表輸入點(diǎn) 輸入信號(hào) 輸出點(diǎn) 輸出信號(hào)X0 壓力設(shè)定上限值 Y1 變頻器運(yùn)行與關(guān)斷X1 壓力設(shè)定下限值 Y2 P1 泵工頻運(yùn)行X2 變頻器極限輸出頻率 Y3 P1 泵變頻運(yùn)行X3 P1 泵啟動(dòng)信號(hào) Y4 P2 泵工頻運(yùn)行X4 P1 泵停止信號(hào) Y5 P2 泵變頻運(yùn)行X5 P2 泵啟動(dòng)信號(hào) Y6 P3 泵工頻運(yùn)行X6 P2 泵停止信號(hào) Y7 P3 泵變頻運(yùn)行X7 P3 泵啟動(dòng)信號(hào)X10 P3 泵停止信號(hào)3.2.2 變頻水泵控制柜的作用和原理功能： 頻水泵控制柜主要用作于對(duì)上水池的供水，可以控制單臺(tái)或多臺(tái)水泵，可以在無(wú)人看管的情況下全自動(dòng)運(yùn)行，通過(guò)上水池的液位控制器提供信號(hào)控制水泵的運(yùn)行停止，當(dāng)上水池水位因?qū)τ脩艄┧顾坏陀谠O(shè)定的下限水位時(shí)，啟動(dòng)水泵；當(dāng)上水池水位達(dá)到設(shè)定的上限水位時(shí)停止水泵。但當(dāng)下水池缺水時(shí)，同樣由液位控制器提供信號(hào)給控制柜，使控制柜停止工作。如果是控制多臺(tái)水泵，可以輪換運(yùn)行，故障時(shí)備用泵自動(dòng)投入。并且具備手動(dòng)、遠(yuǎn)程、聯(lián)動(dòng)等控制方式。保護(hù)：具有水泵漏電、缺相、過(guò)載、短路，下水池缺水等故障保護(hù)。擴(kuò)展功能：可以向控制中心提供水位信號(hào)，由控制中心對(duì)控制柜作出操作信號(hào)。變頻水泵控制柜運(yùn)行原理：變頻水泵控制柜系統(tǒng)通過(guò)測(cè)到的管道壓力，經(jīng)變頻器系統(tǒng)內(nèi)置的 PID 調(diào)節(jié)器運(yùn)算，調(diào)節(jié)輸出頻率，然后實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)（一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào)）可適時(shí)通知 PLC 的進(jìn)行變頻泵切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，泵的開關(guān)將聯(lián)動(dòng)其出口閥門。 變頻水泵控制柜工作原理如下: 壓力傳感器所輸出的電信號(hào)送至 PID 控制器運(yùn)算處理，并將運(yùn)算結(jié)果分別送至可編程序控制器和變頻器，同時(shí)與設(shè)定壓力值不斷進(jìn)行比較，自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)電機(jī)的頻率，從而調(diào)節(jié)了水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如用水量減少時(shí)變頻器調(diào)節(jié)水泵降低轉(zhuǎn)速，用水量增加時(shí)變頻器調(diào)節(jié)水泵增加轉(zhuǎn)速，一直加速到最高轉(zhuǎn)速時(shí)，變頻切換為工頻工作。在多臺(tái)泵組中，隨著用水量增加，第一臺(tái)水泵加速運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速達(dá)到最高時(shí)，變頻運(yùn)轉(zhuǎn)切換為工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)變頻控制切換到另一臺(tái)水泵使之變頻調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)。3.2.3 安裝和調(diào)試（1） 、接線：示的電路，連接空氣開關(guān)、漏電開關(guān)、電源，檢查接線無(wú)誤后，合上空氣開關(guān)，變頻器上電，數(shù)碼管顯示 0.0。電源指示燈熄滅后，再連接電機(jī)、起停開關(guān)、遠(yuǎn)程壓力表、限流電阻等，變頻器和電動(dòng)機(jī)接地端子可靠接地，并仔細(xì)檢查。壓力表選用 YTZ-150 電位器式遠(yuǎn)程壓力表，安裝在水泵的出水管上，該壓力表適用于一般壓力表適用的工作環(huán)境場(chǎng)所，既可直觀測(cè)出壓力值，又可以輸出相應(yīng)的電信號(hào)，輸出的電信號(hào)傳至遠(yuǎn)端的控制器。壓力表有紅、黃、藍(lán)三根引出線。壓力表電氣技術(shù)參數(shù)：電阻滿量程：400Ω（藍(lán)、紅）零壓力起始電阻值：≤20Ω （黃、紅）滿量程壓力上限電阻值：≤360Ω（黃、紅）接線端外加電壓：≤6V（藍(lán)、紅）（2） 、開環(huán)調(diào)試：無(wú)誤后，合上空氣開關(guān)和漏電開關(guān)，變頻器上電，數(shù)碼管顯示 0.0，按 JOG 鍵，檢查水泵的轉(zhuǎn)向，若反向，改變電機(jī)相序。按運(yùn)行鍵 RUN，運(yùn)行指示燈亮（綠色） ，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)鍵盤旋鈕，輸出頻率上升，觀察壓力表的壓力指示，同時(shí)用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量變頻器端子 VF 和 GND 之間電壓值，隨著變頻器輸出頻率升高，壓力增加，VF 和 GND 之間的反饋電壓上升，記錄下將要設(shè)定的恒定壓力（比如 5 公斤）對(duì)應(yīng)的反饋電壓值（比如 3.1V） 。按停車鍵 STOP，變頻器減速停車。（3） 、閉環(huán)變頻恒壓運(yùn)行：合上起停開關(guān)，變頻器運(yùn)行指示燈亮，輸出頻率從 0.0Hz 到達(dá) 30.0Hz 后，根據(jù)用水情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證出水口的壓力恒定為 5KG。增大 F4.06 的參數(shù)設(shè)定值，出水口的壓力增加，變頻恒壓供水原理圖變頻恒壓供水設(shè)備原理減小 F4.06 的參數(shù)設(shè)定值，出水口的壓力降低。3.2.4 變頻水泵控制柜的運(yùn)用例：一控三描述：上圖系統(tǒng)為 3 臺(tái)循環(huán)泵兩用一備,一臺(tái)補(bǔ)水泵控制,循環(huán)泵采用兩臺(tái)變頻器根據(jù)二次供回水壓差控制循環(huán)泵頻率;補(bǔ)水泵采用一臺(tái)變頻器根據(jù)二次回水壓力控制,實(shí)現(xiàn)恒壓補(bǔ)水,保證系統(tǒng)供水壓力.用一臺(tái)變頻器起動(dòng)三臺(tái)負(fù)載，變頻器先起動(dòng)運(yùn)行兩臺(tái)負(fù)載，如達(dá)到控制目的。另一臺(tái)負(fù)載處在備用狀態(tài)；如起動(dòng)運(yùn)行兩臺(tái)負(fù)載達(dá)不到控制目的，則這臺(tái)負(fù)載被自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行狀態(tài)，變頻器自動(dòng)起動(dòng)運(yùn)行另一臺(tái)負(fù)載。當(dāng)經(jīng)過(guò)控制后，系統(tǒng)需要一臺(tái)負(fù)載時(shí)，變頻器控制柜自動(dòng)將處在工頻運(yùn)行的負(fù)載停運(yùn)。使其處在備用狀態(tài)。真正做到既達(dá)到控制的目的，并且實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。3.2.5 變頻水泵控制柜選型說(shuō)明 （1）變頻水泵控制柜主要由變頻控制箱，壓力傳感器，水泵等組成。變頻控制柜由斷路器，變頻器，接觸器，中間繼電器，PLC 的等組成。 （2）變頻水泵控制柜系統(tǒng)選用原則（3）水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。 （4）水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際最大供水量。 （5）變頻水泵控制柜選型：用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)，然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。（6）一個(gè)質(zhì)量較高的變頻控制箱，從設(shè)計(jì)，工藝，制作制造，運(yùn)輸，包裝，是實(shí)際要求較高的產(chǎn)品，要求各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量保障，才能作出較高質(zhì)量和水平的控制柜。3.3 變頻恒壓供水系統(tǒng)3.3.1 變頻恒壓供水系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)示意圖由上圖可知：變頻恒壓供水系統(tǒng)由一個(gè)水箱、若干液位計(jì)、一套自動(dòng)變頻供水設(shè)備及其相應(yīng)變頻水泵控制柜、若干壓力傳感器和變送器、用戶等組成。上圖整個(gè)系統(tǒng)由三臺(tái)水泵，一臺(tái)變頻器，一臺(tái) PLC、和一個(gè)壓力變送器及若干輔助部件構(gòu)成。各部分功能如下：安裝于供水管道上的壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換成 1—5 伏的電信號(hào)；變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)流量；PLC 用于邏輯切換。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)通過(guò)測(cè)到的管網(wǎng)壓力，經(jīng)變頻器的內(nèi)置 PID 調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，調(diào)節(jié)輸出頻率，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)（一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào)）可適時(shí)通知 PLC 進(jìn)行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，泵的啟停將聯(lián)動(dòng)其出口閥門。 3.3.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)工作及控制原理和電氣原理控制圖工作及控制原理：由變頻器控制的水泵將水箱中的水送入管道，遠(yuǎn)傳壓力表將檢測(cè)到的壓力變化模擬信號(hào)送入恒壓供水系統(tǒng)控制器中與給定壓力比較并處理。當(dāng)水龍頭開大(用水量大) ，管網(wǎng)壓力降低，變頻器立即將頻率提高，變頻泵轉(zhuǎn)速加快，管網(wǎng)中壓力隨即升高，當(dāng)一臺(tái)變頻泵達(dá)到最高頻率時(shí)仍無(wú)法滿足給定壓力時(shí)，恒壓供水系統(tǒng)自動(dòng)將這臺(tái)變頻泵變?yōu)楣ゎl運(yùn)行，啟動(dòng)下一臺(tái)泵變頻運(yùn)行。當(dāng)用水量較少，系統(tǒng)會(huì)降低變頻泵的轉(zhuǎn)速，當(dāng)降至某一特定值時(shí)，會(huì)將工頻泵停下。為了避免工頻泵長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)，恒壓供水系統(tǒng)在一定的時(shí)間間隔中自動(dòng)轉(zhuǎn)換工頻泵與變頻泵的工作角色。其工作原理見圖，電氣控制原理見圖 9。3.3.3 變頻恒壓供水系統(tǒng)變頻器器件選擇（1） 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的構(gòu)成方案從變頻恒壓供水的原理分析可知，該系統(tǒng)主要有壓力傳感器、壓力變送器、變頻器、恒壓控制單元、水泵機(jī)組以及低壓電器組成。系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是利用恒壓控制單元使變頻器控制一臺(tái)水泵或循環(huán)控制多臺(tái)水泵，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機(jī)的軟啟動(dòng)以及變頻水泵與工頻水泵的切換，同時(shí)還要能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，結(jié)合系統(tǒng)的使用場(chǎng)所，本次設(shè)計(jì)才用通用變頻器+PCL(包括變頻控制、調(diào)節(jié)器控制)+人機(jī)界面+壓力傳感器的構(gòu)成方案。（2） 變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制方案變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制方案有多種，有 1 臺(tái)變頻器控制一臺(tái)水泵的簡(jiǎn)單控制方案，也有一臺(tái)變頻器控制幾臺(tái)水泵的方案，可根據(jù)實(shí)際操作和客戶要求進(jìn)行選擇。在供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其水泵揚(yáng)程及供水流量都是以滿足用戶的最大可能需求而選定的，且留有一定余量。而實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，系統(tǒng)在大部分時(shí)間里都是非滿負(fù)荷運(yùn)行的，這就必須要減小閥門開度，調(diào)整供水流量。這樣，管道阻力隨之增大，從而產(chǎn)生大量的截流損失。這種控制方式不僅會(huì)浪費(fèi)許多電機(jī)輸出功率，而且因?yàn)楣茏杼匦缘母淖?，整個(gè)系統(tǒng)的供水效率也會(huì)大為降低。在供水系統(tǒng)中接入變頻節(jié)能系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變水泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)管道中的流量，以取代閥門調(diào)節(jié)方式，能取得明顯的節(jié)能效果，一般節(jié)電率都在 30%以上。另外，變頻器的軟啟動(dòng)功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，同時(shí)減少啟動(dòng)沖擊并延長(zhǎng)機(jī)組及管組的使用壽命。（3）供水設(shè)備的選擇原則A、不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)。不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城市居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50331-2002，節(jié)錄如表二。表二 不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)住宅類型 給水衛(wèi)生器具完善程度 用水標(biāo)準(zhǔn)（ /人日）小時(shí)變化系數(shù)1 僅有給水龍頭 0.04～0.08 2.5～2.02 有給水衛(wèi)生器具，但無(wú)淋浴設(shè)備 0.085～0.13 2.5～2.03 有給水衛(wèi)生器具，并有淋浴設(shè)備 0.13～0.19 2.5～1.84 有給水衛(wèi)生器具，但無(wú)淋浴設(shè)備和集中熱水供應(yīng) 0.17～0.25 2.0～1.6B、 供水規(guī)模換算表。不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城市居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50331-2002，節(jié)錄如表三。上面一行為用水標(biāo)準(zhǔn)( /人日)，中間數(shù)據(jù)為用水規(guī)模( /h)。表三 供水規(guī)模換算表戶數(shù) 用水標(biāo)準(zhǔn)（ /人日） 0.10 0.15 0.20 0.25450 39.40 59.00 78.70 98.40500 43.80 65.60 87.50 109.40600 52.50 78.80 105.00 131.30700 61.30 91.90 122.50 153.10800 70.00 105.00 140.00 175.001000 87.50 131.30 175.00 218.80C、根據(jù)供水量和高度確定水泵型號(hào)和臺(tái)數(shù),并對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行選型,見表四。表四 水泵，電機(jī)和變頻器選型表50xN 40 80LG50-20x2 11 1160 80LG50-20x3 15 1580 80LG50-20x4 18.5 18.5100 80LG50-20x5 22 22120 80LG50-20x6 30 30100xN 40 100DL2 18.5 18.560 100DL3 30 3080 100DL4 37 37100 100DL5 45 45120 100DL6 55 55注：N 為水泵臺(tái)數(shù)其他元件如：變頻器的選擇、壓力傳感器的選擇、水位傳感器的選擇、其他低壓電器的選擇（斷路器、接觸器）的選擇則依靠系統(tǒng)控制方案和具體要求選擇，基本原則為高穩(wěn)定性、高精度、寬的工作溫度范圍；抗沖擊、耐震動(dòng)、體積小、防水；標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出、良好的互換性、抗干擾性強(qiáng)；最具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。便于安裝等。（4） 系統(tǒng)安裝及調(diào)試A、通電前應(yīng)檢查有無(wú)漏接線，接線是否正確；檢查所有螺絲、端子有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象；控制箱內(nèi)電氣元件上有無(wú)可能引起電氣短路的線頭及其它金屬雜物；控制箱體外殼接地線接法是否正確，接觸是否良好。檢查后，合上 QFl，設(shè)定變頻器參數(shù)(具體過(guò)程略)。B、合上 QFl，當(dāng)再合上 QF2 時(shí)，配電室電子式剩余電流動(dòng)作斷路器 Q1 因微弱的三相不平衡電流而跳閘。C、調(diào)試時(shí)。變頻器電壓模擬量輸入端口的 ANl 本應(yīng)與多泵控制器的 D／A 輸出端口相連，但誤與其相鄰的 DI1 相連，使得變頻器顯示頻率值始終為 0。D、在主回路接線中誤將 KM2 當(dāng)成 KMl，兩者主觸點(diǎn)接反，造成改變變頻器頻率卻無(wú)法改變水泵轉(zhuǎn)速的情況發(fā)生。F、KM2 、KM3 主觸點(diǎn)電源相序接錯(cuò)，造成 2 個(gè)水泵都為反轉(zhuǎn)運(yùn)行 (反轉(zhuǎn)時(shí)壓力小)。（5） 變頻恒壓供水系統(tǒng)的特點(diǎn)A、變頻恒壓供水系統(tǒng)運(yùn)行方式分為手動(dòng)、全自動(dòng)兩種 .它們可以由一個(gè)按鈕操作，ON 為自動(dòng)方式， OFF 為手動(dòng)。在手動(dòng)方式下，可以對(duì)控制水泵中的任意一臺(tái)進(jìn)行啟動(dòng)和關(guān)閉操 作，該方式主要用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期的測(cè)試，方便任一時(shí)期的檢修，以及緊急情 況下的水泵控制。而整個(gè)系統(tǒng)本身正常狀態(tài)下的運(yùn)行主要采用全自動(dòng)方式，使供 水系統(tǒng)高度自動(dòng)化，這也是系統(tǒng)開發(fā)的目的之一。在全自動(dòng)方式下，按下啟動(dòng) 按鈕，系統(tǒng)就能自動(dòng)賦初值，根據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺(tái)數(shù) ，確定每臺(tái)泵的具體工作狀態(tài)，使達(dá)到最優(yōu)配置。B、要對(duì)管網(wǎng)水壓進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采樣，信號(hào)經(jīng)刃 D 轉(zhuǎn)換后送 PLC，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)壓力 的閉環(huán)控制。采樣點(diǎn)選擇在水泵的出口管道處。C、變頻器運(yùn)行時(shí)，要對(duì)變頻器當(dāng)前控制的水泵的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控.變頻器應(yīng)該能夠 對(duì)水泵進(jìn)行變頻器過(guò)載、失速、過(guò)電流、過(guò)電壓、欠電壓、輸入缺相、電動(dòng)機(jī) 過(guò)載、變頻器過(guò)熱變頻器內(nèi)散熱板過(guò)熱及其它一些常規(guī)保護(hù)。變頻器只對(duì)當(dāng)前 工作在變頻態(tài)的水泵負(fù)責(zé)。D、要對(duì)變頻器的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還有水泵的轉(zhuǎn)速、管網(wǎng)壓力都要進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于 危險(xiǎn)情況要設(shè)置報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)作出反應(yīng)。E、有友好的人機(jī)界面，要能夠完成簡(jiǎn)單的人機(jī)交流，如系統(tǒng)的運(yùn)行狀況監(jiān)控、初值的改變、參數(shù)的改變等，另可通過(guò)監(jiān)控軟件修改工作參數(shù)。Ｆ、應(yīng)該做到系統(tǒng)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)，基本上可以做到無(wú)人自動(dòng)恒壓變頻無(wú)級(jí)別調(diào)速運(yùn)行時(shí)4 實(shí)習(xí)總結(jié)體會(huì)和知識(shí)回顧4.1 總結(jié)體會(huì)將近一個(gè)月的實(shí)習(xí)結(jié)束,該次實(shí)習(xí)促使了我對(duì)電氣原理知識(shí)、過(guò)程控制、系統(tǒng)安裝和調(diào)試等方面的知識(shí)回顧，還使我的細(xì)心觀察和實(shí)際操作動(dòng)手能力得到提高， ，對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的控制系統(tǒng)運(yùn)用有了更深刻的了解，對(duì)小區(qū)供水系統(tǒng)也有了大體的認(rèn)知。在實(shí)習(xí)過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)根據(jù)供水的要求，小區(qū)供水系統(tǒng)大多屬于一拖二閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，且變頻器帶動(dòng)的電機(jī)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。減少系統(tǒng)波動(dòng)現(xiàn)象和對(duì)電源電網(wǎng)的沖擊。此裝置在變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)閥門，系統(tǒng)退出變頻式運(yùn)行，以避免中斷供水。在工頻方式運(yùn)行下，系統(tǒng)帶有降壓?jiǎn)?dòng)裝置，在工頻啟動(dòng)時(shí)，由于啟動(dòng)電流過(guò)大，而避免對(duì)電網(wǎng)沖擊的影響，并可延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。裝置啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)閥門同時(shí)開啟，停止時(shí)先關(guān)閉電動(dòng)閥門，電動(dòng)機(jī)延時(shí)停止，防止水錘現(xiàn)象，延長(zhǎng)水泵使用壽命。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，我還從技術(shù)，團(tuán)隊(duì)合作，專業(yè)素質(zhì)等方面都有了極大的收獲 。從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，這次實(shí)習(xí)給了一次我將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，許多原來(lái)并不熟練的知識(shí)逐漸被清晰的理解，許多原來(lái)沒有重視的方面也得到了鞏固，更在發(fā)現(xiàn)及解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)到了不少新東西，在課本中所提到的技術(shù)要求之外，我在以下兩個(gè)方面我有了比較深的體會(huì)： （1） 、由于是同組合作，所以在實(shí)習(xí)程中團(tuán)隊(duì)精神就尤為重要，首先要擬訂準(zhǔn)確的計(jì)劃，分工明確，在測(cè)量過(guò)程中我們不但要做好自己的工作，還要考慮同組人的工作，盡量要為別人帶來(lái)便利。小組成員的合作很重要，實(shí)習(xí)小組的氣氛很大程度上影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。 （2） 、 業(yè)內(nèi)計(jì)算必須要非常仔細(xì)，因?yàn)闆]一個(gè)小錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致整體的錯(cuò)誤，誤差的檢驗(yàn)也是很重要的，一切數(shù)據(jù)都必須控制在可允許的范圍內(nèi)。要多學(xué)、多看多問(wèn)增加自己的知識(shí)面。4.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)及變頻恒壓控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制原理變頻恒壓供水系統(tǒng)屬于典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，引起了我對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的知識(shí)回顧。閉環(huán)控制系統(tǒng)屬于過(guò)程控制，過(guò)程控制系統(tǒng)的分類方法有多種?？梢园瓷a(chǎn)過(guò)程工藝參數(shù)不同來(lái)分類，如流量控制、液位控制等等；可以按過(guò)程控制系統(tǒng)的任務(wù)不同來(lái)分類，如比例控制、均勻控制、前饋控制等等；可以按自動(dòng)化裝置的不同來(lái)分類，如常規(guī)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；可以按控制系統(tǒng)是否形成閉合回路來(lái)分類，如開環(huán)控制和閉環(huán)控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)際即為反饋控制系統(tǒng)，是按被控量的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的，如在蒸氣加熱系統(tǒng)中，溫度調(diào)節(jié)器接受檢測(cè)元件、變送器送來(lái)的檢測(cè)信號(hào)，并與給定值比較，依據(jù)偏差情況，根據(jù)一定的規(guī)律（如 P、PI 、PID 等） ，發(fā)出相應(yīng)的輸出信號(hào)去推動(dòng)蒸氣調(diào)節(jié)閥，改變蒸氣流量，即為閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖(c)所示。閉環(huán)控制系統(tǒng)按給定值為不同的情況，又可以分為：定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)（跟蹤控制系統(tǒng)） 。 閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制裝置總要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、判斷、決策和操作的功能，故可用圖表示為：檢測(cè)元件和變送器的作用，是把被控量 y(t)轉(zhuǎn)化為測(cè)量值 Z(t)。比較機(jī)構(gòu)的作用是得出給定值 r(t)與測(cè)量值 Z(t)的差值。在控制系統(tǒng)的分析中，把 e(t)定為r(t)-z(t)。然而在儀表制造業(yè)中，卻把 z(t)-r(t)做為偏差，正負(fù)號(hào)恰好相反。調(diào)節(jié)裝置的作用是依據(jù)偏差的正負(fù)、大小及變化情況，按某種預(yù)定的控制規(guī)律給出控制作用 u(t)。u(t)也往往是統(tǒng)一的氣壓或電流信號(hào)。比較機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)裝置通常是組合在一起的，稱為調(diào)節(jié)器。執(zhí)行器的作用是接受調(diào)節(jié)器送來(lái)的 u(t)，相應(yīng)的去改變操縱變量 q(t)。最常用的執(zhí)行器是氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥。變頻恒壓控制系統(tǒng)以供水出口管網(wǎng)水壓為控制目標(biāo)，在控制上實(shí)現(xiàn)出口總管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力跟隨設(shè)定的供水壓力。設(shè)定的供水壓力可以是一個(gè)常數(shù)，也可以是一個(gè)時(shí)間分段函數(shù)，在每一個(gè)時(shí)段內(nèi)是一個(gè)常數(shù)。所以，在某個(gè)特定時(shí)段內(nèi)，恒壓控制的目標(biāo)就是使出口總管網(wǎng)的實(shí)際供水壓力維持在設(shè)定的供水壓力上。從上圖中中可以看出，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果實(shí)際供水壓力低于設(shè)定壓力，控制系統(tǒng)將得到正的壓力差，這個(gè)差值經(jīng)過(guò)計(jì)算和轉(zhuǎn)換，計(jì)算出變頻器輸出頻率的增加值，該值就是為了減小實(shí)際供水壓力與設(shè)定壓力的差值，將這個(gè)增量和變頻器當(dāng)前的輸出值相加，得出的值即為變頻器當(dāng)前應(yīng)該輸出的頻率。該頻率使水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速增大，從而使實(shí)際供水壓力提高，在運(yùn)行過(guò)程中該過(guò)程將被重復(fù)，直到實(shí)際供水壓力和設(shè)定壓力相等為止。如果運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際供水壓力高于設(shè)定壓力，情況剛好相反，變頻器的輸出頻率將會(huì)降低，水泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速減小，實(shí)際供水壓力因此而減小。同樣，最后調(diào)節(jié)的結(jié)果是實(shí)際供水壓力和設(shè)定壓力相等。是典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)