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MYLYBP-2 變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置

  變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置-標(biāo)準(zhǔn)配置:
品目 序號(hào) 分項(xiàng)名稱 分項(xiàng)說(shuō)明 數(shù)量
1
機(jī)


水泵(主泵) Q=4M3/h,H=20m,P=0.55KW 2臺(tái)
水泵(副泵) Q=2.4M3/h,H=20m,P=0.37KW 1臺(tái)
鋼絲口閘閥   7只
止回閥   3只
普通壓力表   3只
遠(yuǎn)傳壓力表   1只
球閥軟接頭   3只
不銹鋼水箱   2只
壓力罐   1個(gè)
引水軟管   1根
鐵制底架   1套
管網(wǎng)   1套
浮球開關(guān)   1只
2


組態(tài)軟件   1套
空氣開關(guān)   1只
斷路器   3只
熱繼電器   3只
交流接觸器   6只
穩(wěn)壓電源(DC24V)   2路
穩(wěn)壓電源(DC5V)   2路
可調(diào)直流電源(0-5V)   2路
按鈕   6只
PLC模塊 NST-2315-1三菱FX2N-48MR 1套
模擬量模塊 三菱FX2N-5A 1只
液位變送器 JYB-KO-Y1VG,輸出信號(hào)1-5V,量程0-1m 1只
變頻器模塊 NST-2315-2三菱變頻器FR系列 1臺(tái)
實(shí)驗(yàn)臺(tái)   1套
實(shí)驗(yàn)桌、學(xué)生凳 鋼制結(jié)構(gòu),底部安裝有萬(wàn)向輪 1套
PLC編程電纜 SC-09 1條
安全實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 NST-2315 1套
儀表顯示模塊 NST-2315-3 1套
    1臺(tái)
3 其他 觸摸屏模塊 256色 1套
二、技術(shù)說(shuō)明
(1) 基本原理及應(yīng)用領(lǐng)域
    智能化變頻恒壓供水的基本思路是采用變頻調(diào)速技術(shù),通過(guò)壓力傳感器和壓力控制系統(tǒng),把管網(wǎng)的實(shí)際壓力的變化情況轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)輸入到智能儀表,與智能儀表的設(shè)定值進(jìn)行PID計(jì)算后,輸出標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)作為變頻器的調(diào)節(jié)信號(hào)。也可以把壓力傳感器輸出的電信號(hào)作為PLC的模擬量輸入信號(hào),進(jìn)入PLC后進(jìn)行與設(shè)定值進(jìn)行一定的運(yùn)算后,輸出開關(guān)量模擬量信號(hào),用于控制變頻器的輸出頻率,進(jìn)行變頻調(diào)速和對(duì)泵進(jìn)行切換,達(dá)到恒壓供水的目的。由于電壓或電流與頻率成線性關(guān)系,即f=KU或f=KI,通過(guò)智能儀表PLC的輸出信號(hào)的變化來(lái)改變變頻器的頻率最終使壓力達(dá)到恒定。
    隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高,智能化變頻恒壓供水系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的水塔供水系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于多層生活小區(qū)的生活和消防用水,是樓宇自動(dòng)化中重要的一個(gè)方面。
    它應(yīng)用在以下場(chǎng)合:
    *  高層建筑、生活小區(qū)、賓館及大型公共建筑的生活供水、消防用水以及噴淋系統(tǒng)等;
    *  各種企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水;
    *  農(nóng)村的噴灌系統(tǒng);
    *  園林噴灑系統(tǒng),噴泉系統(tǒng);
    *  自來(lái)水廠各級(jí)加壓系統(tǒng);
    *  排污系統(tǒng)和排污站的改造等。
    隨著智能變頻恒壓供水技術(shù)的推廣和各個(gè)場(chǎng)合的具體應(yīng)用不盡相同,要求技術(shù)人員能靈活的運(yùn)用。較復(fù)雜的場(chǎng)合有綜合性的應(yīng)用,如加入人機(jī)界面、組態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程通訊等技術(shù)。根據(jù)這一現(xiàn)實(shí)要求,我公司開發(fā)了一系列的恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置,用于大中專院校的教學(xué)需要。

(2) 設(shè)計(jì)要求與可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)
    本裝置是我公司根據(jù)教育部開設(shè)的“樓宇自動(dòng)化控制”課程的要求,并結(jié)合勞動(dòng)部、勞動(dòng)廳及省職業(yè)技能培訓(xùn)考核大綱內(nèi)容,研制開發(fā)的一套綜合性的具有開放式的恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)考核裝置,該套裝置符合“應(yīng)用型職業(yè)技能”大專人才培訓(xùn)目標(biāo),包含微機(jī)控制技術(shù)、智能化儀表應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)控制理論、傳感器技術(shù)(控制的變量有壓力、液位等)、變頻技術(shù)應(yīng)用、PLC控制應(yīng)用技術(shù)、PID調(diào)節(jié)技術(shù)、模擬量處理技術(shù)、液體機(jī)械技術(shù)、流體力學(xué)、工業(yè)遠(yuǎn)程控制與通信技術(shù)等實(shí)驗(yàn)考核項(xiàng)目,可做多門課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn),適應(yīng)開放性實(shí)驗(yàn)室的要求。并且在設(shè)備上面設(shè)置有故障點(diǎn)、故障開關(guān),可用于進(jìn)行智能考核。主要適用于大學(xué)、高職高專、職業(yè)技術(shù)學(xué)院、技師學(xué)院和高級(jí)技校的工業(yè)電氣自動(dòng)化、自動(dòng)控制、工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。特別適合工科本科或者研究生的教學(xué)需要,可以作為學(xué)期末的課程設(shè)計(jì)、也可以作為畢業(yè)前的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
    顯著特點(diǎn)如下:
    *  開放式結(jié)構(gòu):學(xué)生可以靈活的編制PLC控制程序和進(jìn)行組態(tài)控制,可以進(jìn)行控制回路的電路連接。
    *  多種控制方式:具有手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)程控制、智能儀表控制、報(bào)警等功能。
    *  分時(shí)工作:工頻/變頻切換功能、主泵和備用泵輪換工作功能。
    *  保護(hù)功能:過(guò)載保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)、相序不平衡保護(hù)、缺相保護(hù)、連鎖等。
    *  計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控:組態(tài)軟件制作人機(jī)界面,監(jiān)控畫面清晰、形象。可以實(shí)時(shí)監(jiān)控出壓力等參數(shù)的變化狀況,系統(tǒng)的工作狀態(tài)、控制方式和工作界面通過(guò)計(jì)算機(jī)“力控組態(tài)軟件”顯示和監(jiān)控,管網(wǎng)水流變化和顯示界面清晰、形象與實(shí)際相似。
    *  超強(qiáng)擴(kuò)展性能:系統(tǒng)可靈活的組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和智能化控制,多臺(tái)聯(lián)機(jī)組成局域網(wǎng)、工控網(wǎng)等。

(3) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
    恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)能真實(shí)的模擬樓宇智能供水的工作原理和流程,使學(xué)員能掌握管路結(jié)構(gòu)、控制方式、編程實(shí)訓(xùn)、傳感器應(yīng)用、PLC應(yīng)用、變頻器應(yīng)用、觸摸屏應(yīng)用、組態(tài)軟件應(yīng)用等,并可以進(jìn)行二次開發(fā)。需要有必要的外部管路連接,連線靈活方便。在停機(jī)時(shí)能維持管網(wǎng)壓力恒定一定的時(shí)間。要求能實(shí)現(xiàn)兩種PID調(diào)節(jié)方式來(lái)控制。易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。             
    恒壓供水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),采用實(shí)驗(yàn)對(duì)象、控制儀表、控制臺(tái)、PLC實(shí)驗(yàn)?zāi)K、計(jì)算機(jī)分離的方式。對(duì)象采用上、下水箱雙回路方式,壓力傳感器、液位傳感器、雙水箱系統(tǒng)、各種調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)切換閥、立式多級(jí)離心泵、氣壓罐、系統(tǒng)支架、不銹鋼管路、壓力表等?蓡为(dú)通過(guò)PLC、組態(tài)軟件、變頻恒壓控制,也可采用傳統(tǒng)的繼電器控制。控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)部分主要包括:實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)桌、儀表、變頻器、交流電源輸出、直流電源輸出、RS232-485通訊接口、組態(tài)軟件、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線、PLC模塊等。設(shè)備描述:采用實(shí)驗(yàn)對(duì)象、控制儀表、控制臺(tái)、PLC實(shí)驗(yàn)?zāi)K、計(jì)算機(jī)分離的方式,對(duì)象采用下水箱雙回路方式,系統(tǒng)對(duì)控制信號(hào)的控制準(zhǔn)確、靈敏、可靠性高,堅(jiān)固耐用。該裝置具有壓力、液位傳感等參數(shù)的顯示。檢測(cè)與控制,可單獨(dú)通過(guò)PLC、變頻恒壓控制;組態(tài)軟件恒壓控制,通過(guò)軟件與儀表進(jìn)行單獨(dú)控制。

(4) 系統(tǒng)工作流程
    * 預(yù)先關(guān)閉蓄水箱和出水箱之間的閘閥,用軟管把水引入蓄水箱中,液面高度到達(dá)溢流口處為止。
    * 確認(rèn)工作方式開關(guān)處于“手動(dòng)”狀態(tài),開啟總電源開關(guān),通過(guò)電位器設(shè)定管網(wǎng)中希望的壓力(Mpa),本系統(tǒng)按照最大值0.3 Mpa設(shè)計(jì)。
    * 完全打開出水管上用來(lái)模擬用水量的控制閘閥。保證3臺(tái)水泵進(jìn)水出水管道上的閘閥處于完全打開狀態(tài)。
    * 把工作方式轉(zhuǎn)到“自動(dòng)”狀態(tài)下,PLC主機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),開始采樣:設(shè)定的預(yù)期壓力(實(shí)際上是一個(gè)0-10V的電壓信號(hào))經(jīng)過(guò)A/D模塊的一個(gè)通道CH1進(jìn)入PLC,進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后,把相應(yīng)的數(shù)字量存儲(chǔ)在PLC的數(shù)據(jù)寄存器中。同時(shí)實(shí)際壓力值信號(hào)也被PLC(從通道CH2進(jìn)入PLC)采樣存儲(chǔ)。CH1和CH2的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算比較后,輸出一個(gè)模擬量(從A/D模塊的CH3輸出),此模擬量信號(hào)進(jìn)入變頻器的控制端子,用于頻率調(diào)節(jié)。
    * PLC進(jìn)行快速的判斷后,開啟副泵(功率0.37KW)進(jìn)入變頻運(yùn)行狀態(tài),副泵從0HZ開始軟啟動(dòng),逐漸補(bǔ)充管網(wǎng)的壓力,當(dāng)副泵提供的壓力不能滿足實(shí)際需要(即未到達(dá)設(shè)定的壓力),頻率逐漸靠近工頻(50HZ),直到PLC自動(dòng)切換副泵運(yùn)行在工作模式。
    * 副泵運(yùn)行在工頻狀態(tài),仍不能滿足壓力要求,PLC自動(dòng)切斷副泵工作電源,系統(tǒng)啟動(dòng)1號(hào)主泵變運(yùn)行,直到壓力達(dá)到要求;若直到工頻仍不能達(dá)到要求,PLC切換1號(hào)主泵運(yùn)行在工頻狀態(tài),啟動(dòng)2號(hào)水泵運(yùn)行在變頻狀態(tài),直到管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定要求。
    * 當(dāng)用水量逐漸減少時(shí),順序停止1號(hào)主泵和2號(hào)主泵。
    以上為變頻恒壓供水的基本過(guò)程,智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置加入了出水箱液位控制,液位傳感器輸出一個(gè)模擬量信號(hào)(0-10V),次信號(hào)進(jìn)入PID智能儀表,智能儀表設(shè)定液位的上限和下限,再輸出報(bào)警信號(hào)送入PLC,PLC執(zhí)行程序后決定是否停機(jī)。

三、主要技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)
(1) 系統(tǒng)工作電源:AC380V±5%,50HZ。
(2) 外型尺寸:水機(jī)械部分約2600×1400×1600mm(長(zhǎng)×寬×高);實(shí)驗(yàn)臺(tái)及控制部分1800×800×1600mm(長(zhǎng)×寬×高),重量:約400Kg。
(3) 主要控制器品牌:PLC(三菱FX2N-48MR)、模擬量模塊(三菱FX2N-5A,4通道模擬量輸入,1通道模擬量輸出)、變頻器(三菱FR-A740-0.75KW)、壓力傳感器(北京昆侖)、液位傳感器(北京昆侖,檢測(cè)量程0-1.0m)、組態(tài)軟件(力控128點(diǎn)開發(fā)版)。
(4) 主泵:流量Q=4M3/h,揚(yáng)程H=20m,額定功率P=0.55KW。如下圖所示,主泵采用立式多級(jí)離心不銹鋼泵。副泵:流量Q=2.4M3/h, 揚(yáng)程H=20m, 額定功率P=0.37KW。
(5) 除以上主要器件外,還有壓力罐(容積35L)、管網(wǎng)(主管路采用Φ50mmg國(guó)標(biāo)304不銹鋼管,支管采用Φ30mm國(guó)標(biāo)304不銹鋼管)、普通壓力表、止回閥、軟管、鋼絲球閘閥、不銹鋼水箱(容積1立方米)、底架(采用槽鋼制作,底部安裝有萬(wàn)向輪)等,構(gòu)成密閉的水循環(huán)回路。
不銹鋼管、不銹鋼管件、止回閥、銅質(zhì)閘閥
(6) 實(shí)驗(yàn)裝置采用變頻器與PLC相結(jié)合的控制方式。標(biāo)準(zhǔn)配置提供了變頻器模塊、PLC模塊、儀表模塊、繼電器控制部分、電源輸出部分,各個(gè)部分相互獨(dú)立。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,采用接插式實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
※PLC模塊
    采用三菱FX2N系列PLC,繼電器輸出,I/O點(diǎn)數(shù)共48點(diǎn)(輸入24點(diǎn)+輸出24點(diǎn)),交流220V工作電源,擴(kuò)展模擬量模塊FX2N-5A(4個(gè)通道輸入處理+1個(gè)通道輸出處理)。PLC模塊配合隨機(jī)附帶的編程電纜,與計(jì)算機(jī)通訊正常后,進(jìn)行程序的編制和調(diào)試,計(jì)算機(jī)上安裝編程軟件FXGP_WIN-C(光盤)。注意:PLC的硬件和軟件組態(tài)、程序的編制等詳細(xì)內(nèi)容,請(qǐng)參考《FX1SFX1NFX2NFX2NC 編程手冊(cè)》。
※變頻器模塊
    采用三菱A700變頻器主機(jī),AC380。注意:變頻器的硬件結(jié)構(gòu)、操作內(nèi)容、參數(shù)含義等詳細(xì)內(nèi)容,請(qǐng)參考變頻器操作手冊(cè)。
※儀表模塊
    設(shè)計(jì)了“反饋壓力”、“設(shè)定壓力”、“反饋液位”、“設(shè)定液位”四個(gè)數(shù)字表,可以直接顯示壓力和液位,其中壓力表的單位是Mpa,液位表的 單位是m。
※觸摸屏模塊
安裝有三菱觸摸屏GT1150,5.7寸,256色。
※機(jī)頭部分
    機(jī)頭部分包括交流電源輸出、直流電源輸出、可調(diào)直電源輸出、主回路線路等。回路的設(shè)計(jì)參考下圖。
主回路總圖
圖中各部分的意義如下:
L1-L2-L3:三相交流電源                  FU(FU1-FU2-FU3):熔斷器
KM1:控制1#泵(BUMP1)工頻運(yùn)行           KM2:控制1#泵(BUMP1)變頻運(yùn)行       
KM3:控制2#泵(BUMP2)工頻運(yùn)行           KM4:控制2#泵(BUMP2)變頻運(yùn)行
KM5:控制3#泵(BUMP3)工頻運(yùn)行           KM6:控制3#泵(BUMP3)變頻運(yùn)行
A700:變頻調(diào)速器                       FR1、FR2、FR3:熱繼電器
KM7-KM8-KM9:1#2#3#水泵手動(dòng)切除控制    M1-M2-M3:1#泵-2#泵-3#泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)
    控制回路是NST-2315變頻恒壓供水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的重點(diǎn),如下圖所示,圖中的接觸器線圈和輔助觸頭、指示燈端子、PLC的IO端子、變頻器的控制端子、傳感器的控制端子等都已經(jīng)連接至實(shí)驗(yàn)臺(tái)的面板上,學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接控制回路。

四、軟件組成
    與本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套的軟件有:1)組態(tài)軟件:力控;2)三菱PLC編程軟件;3)三菱變頻器操作軟件。
五、配備的技術(shù)資料
1)三菱PLC編程手冊(cè);2)三菱變頻器操作手冊(cè);3)各種傳感器操作說(shuō)明;4)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,接線圖,梯形圖等);5)組態(tài)軟件操作手冊(cè)。
六、安全保護(hù)體系
1)電路具有短路保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、同時(shí)具有電壓、電流型漏電保護(hù)裝置接地可靠。2)實(shí)驗(yàn)連接線采用超軟、防硬化、全封閉、高可靠彈性結(jié)構(gòu)。3)實(shí)驗(yàn)連接線柱強(qiáng)、弱電已嚴(yán)格分開,提高設(shè)備的可靠性。4)帶電部分牢固、無(wú)松動(dòng)、不易人體觸電。
七、完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1)實(shí)驗(yàn)裝置的基本操作與儀表調(diào)試(包括水泵的變頻運(yùn)行,工頻運(yùn)行等);
2)恒壓供水的變頻原理;
3)PLC實(shí)訓(xùn)與操作、編程;
4)傳感器應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
5)微機(jī)RS-485/232串口通訊實(shí)驗(yàn);
6)水箱液位、壓力的PID控制實(shí)驗(yàn);
7)PLC液位控制實(shí)驗(yàn);
8)組態(tài)軟件的操作與使用;


友情提示:
1、設(shè)備驗(yàn)收:各采購(gòu)單位收貨時(shí)請(qǐng)檢查變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的貨品外觀,核實(shí)變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的數(shù)量及配件,拒收處于受損狀態(tài)的變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置;
2、設(shè)備質(zhì)保:茂育將為各采購(gòu)單位提供變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置產(chǎn)品說(shuō)明書內(nèi)的質(zhì)保條件和質(zhì)保期,在質(zhì)保范圍內(nèi)提供對(duì)本系統(tǒng)的免費(fèi)維修,超出條件承諾時(shí)提供對(duì)變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的有償維修;
3、設(shè)備退換貨:各采購(gòu)單位單方面原因?qū)е碌淖冾l恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置選型錯(cuò)誤或購(gòu)買變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置數(shù)量錯(cuò)誤,造成變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的退換貨要求,將不被接受;
4、設(shè)備貨期:變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的發(fā)貨期為參考值,如您需要了解變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的精確貨期,請(qǐng)與茂育的銷售人員聯(lián)系;
5、咨詢電話:如各采購(gòu)單位對(duì)變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置有任何疑問(wèn),請(qǐng)致電:021-56311657 ,我們將由專業(yè)技術(shù)人員為您提供有關(guān)變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的技術(shù)咨詢。

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