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消防水泵变频调速系统
摘 要
随着经济的发展和社会主义现代化的进程的推进,城市规模越来越大,高层建筑越来越多,大工业区不断增加,石油化工产业方兴未艾,豪华商场,宾馆拔地而起,人员和物质财富不断向城市集中,一旦失火,就可能对公共安全造成很大的威胁,所以消防工作越来越受到社会的重视。
本论文根据消防供水的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统, 并利用组态软件开发良好的运行管理界面。变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。本系统包含两台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
关键词:消防水泵;变频调速;PLC
Fire pump frequency conversion speed regulation system
Abstract
With the development of economy and the advancement of socialist modernization, the city scale is more and more big, more and more high-rise buildings, large industrial zone increasing, petroleum chemical industry is flourishing, luxury shopping malls, hotels, personnel and material wealth to urban concentration, once the fire, may poses a great threat to public safety, so the fire control work is becoming more and more brought to the attention of the society.
According to the requirements of the fire water supply, this paper designed a set of variable frequency speed regulation constant pressure water supply system based on PLC, and by using configuration software to develop good operation management interface. Variable frequency constant pressure water supply system by programmable controller, inverter, pump, pressure sensors, industrial control, etc. This system includes two water pump motors, their operation mode of frequency conversion cycle. For three-phase pump motor frequency control of motor speed is realized by using frequency converter, switching operation based on the principle of "inception to stop". Current hydraulic pressure sensor signal, into PLC PID arithmetic is after compared with the set value, so as to control the output voltage and frequency of the inverter, and change the water pump motor speed to change water supply, eventually maintain stability of the pipe network pressure near the set point.
Key words: fire pump; Frequency control of motor speed; PLC
目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 III
第一章 绪论 1
1.1消防的重要性 1
1.2 消防水泵变频调速系统的介绍 1
1.3消防泵变频调速控制效果及经济效益分析 2
1.4变频调速系统的发展 2
1.5变频调速系统的意义 3
1.6本章小结 4
第二章 工艺介绍与方案设计原理 5
2.1 消防水泵变频调速系统工艺选择 5
2.2消防水泵变频调速系统工艺要求 5
2.3 总体方案设计 6
2.3.1变频调速恒压供水系统 6
2.3.2变频器睡眠功能的实现 8
2.3.3消防水泵的自动巡检 8
2.4本章小结 10
第三章 硬件设计 11
3.1 PLC的选型 11
3.1.1PLC的简介 11
3.1.2 S7-300系列PLC及其扩展模块的选型 14
3.2电动机的选型 20
3.3变频器的选型 20
3.4压力传感器的选型 23
3.5自动巡检装置的选型 24
3.6触摸屏的选型 24
3.7继电器的选型 25
3.8接触器的选型 26
3.9空气断路器的选择 27
3.10 本章小结 28
第四章 软件设计 29
4.1 PLC程序的设计 29
4.2 控制系统程序设计 30
4.3本章小结 33
第五章 结束语 34
参考文献 35
附录A 36
附录B 39
致 谢 41
第一章 绪论
1.1消防的重要性
消防工作是国民经济和社会发展的重要组成部分,是发展社会主义市场经济不可缺少的保障条件。消防工作直接关系人民生命财产的安全和社会的稳定。近年来我国发生的一些重特大火灾,一把火就造成几十人甚至数百人的伤亡,造成百万、上千万甚至几亿元的经济损失,这不仅给许多家庭带来了不幸,而且还使大量的的社会财富化为灰烬。不仅如此,而且事故的善后处理往往也牵扯了政府很多精力,严重影响了经济建设的发展和社会的稳定,有些火灾事故还成为国内为舆论的焦点,造成了不良的社会影响,教训是十分沉重和深刻的。因此做好消防工作、预防和减少火灾事故特别是群死群伤的恶性火灾事故发生,具有十分重要的意义。
消防工作是一项社会性很强的工作,它涉及到社会的各个领域,于各个行业和人们的生活都有着十分密切的关系。随着社会的发展,仅就用火、用电、用气的广泛而言,消防安全问题所涉及的范围几乎无处不在。全社会每个行业、每个部门、每个单位、甚至每个家庭,都有随时预防火灾、确保消防安全的问题。总结以往的火灾教训,绝大多数火灾都是由于一些领导、管理者和职工群众思想麻痹、行为放纵、不懂消防规章或者有章不循、管理不严、明知故犯、冒险工作造成的。火灾发生后,有不少人缺乏起码的消防科学知识,遇到火情束手无策,不知如何报警,甚至不会逃生自救,导致严重后果。“隐患险于明火、防患胜于救灾、责任重于泰山”的科学论断,用辩证唯物主义观点,科学的阐述了消防安全工作的重要意义,深刻地揭示了消防安全工作的内在规律,突出强调火灾预防是做好消防安全工作的关键性问题,对指导和加强消防安全工作具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。因此,