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PLC變頻恒壓供水實(shí)訓(xùn)裝置

簡(jiǎn)要描述:YUY-LY41樓宇PLC變頻恒壓供水實(shí)訓(xùn)裝置適合普通大學(xué)、高等職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修、機(jī)械和機(jī)電一體化等專業(yè)的必修課程模塊《自動(dòng)控制技術(shù)》和非機(jī)電類專業(yè)的選修課程《工業(yè)自動(dòng)化》模塊的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)。

  • 更新時(shí)間:2024-05-09
  • 產(chǎn)品型號(hào):YUY-LY41
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 訪  問(wèn)  量:1730

詳細(xì)介紹

品牌育仰科教應(yīng)用領(lǐng)域文體,電子,電氣,綜合

YUY-LY41樓宇PLC變頻恒壓供水實(shí)訓(xùn)裝置


變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置(大型)

變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置

PLC變頻恒壓供水實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn):
(一)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=0.55KW2臺(tái)
水泵(副泵)Q=2.4M3/h,H=20m,P=0.37KW1臺(tái)
鋼絲口閘閥上海7只
止回閥上海3只
普通壓力表上海3只
遠(yuǎn)傳壓力表上海1只
球閥軟接頭上海3只
不銹鋼水箱上海育仰2只
壓力罐國(guó)標(biāo)1個(gè)
引水軟管上海育仰1根
鐵制底架上海育仰1套
管網(wǎng)上海育仰1套
浮球開(kāi)關(guān)上海1只
2


組態(tài)軟件力控(開(kāi)發(fā)版)1套
空氣開(kāi)關(guān)正泰1只
斷路器正泰3只
熱繼電器正泰3只
交流接觸器正泰6只
穩(wěn)壓電源(DC24V)上海育仰2路
穩(wěn)壓電源(DC5V)上海育仰2路
可調(diào)直流電源(0-5V)上海育仰2路
按鈕正泰6只
PLC模塊西門子PLC1套
模擬量模塊西門子模塊1只
液位變送器JYB-KO-Y1VG,輸出信號(hào)1-5V,量程0-1m1只
變頻器模塊MM4201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 1條
安全實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 1套
儀表顯示模塊 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)樓宇智能化恒壓供水的基本原理及應(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(kāi)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zui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(kāi)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)YUY-LY41樓宇智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)要求與可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)
YUY-LY41智能化恒壓供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是我公司根據(jù)教育部開(kāi)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(kāi)發(fā)的一套綜合性的具有開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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??梢詫?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。
*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)YUY-LY41樓宇智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置系統(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(kāi)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??刂茖?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)YUY-LY41樓宇智能化恒壓供水實(shí)驗(yàn)裝置的系統(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(kāi)關(guān)處于“手動(dòng)”狀態(tài),開(kāi)啟總電源開(kāi)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zui大值0.3 Mpa設(shè)計(jì)。
 *打開(kāi)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*打開(kāi)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(kāi)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(kāi)啟副泵(功率0.37KW)進(jìn)入變頻運(yùn)行狀態(tài),副泵從0HZ開(kāi)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(kāi)發(fā)版)。
PLC
(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。
主泵
(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不銹鋼管不銹鋼管件
不銹鋼管
止回閥 銅質(zhì)閘閥


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
采用西門子PLC。
※變頻器模塊
采用西門子MM420。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
安裝有西門子觸摸屏。
西門子觸摸屏電腦
※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?;芈返脑O(shè)計(jì)參考下圖。
主回路總圖

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I\O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。
總線路
(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)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)西門子PLC編程手冊(cè);
2)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(kāi),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;

 

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