變頻恒壓供水系統實訓裝置（大型），-11PLC
時間：2024-11-10 02:00:52 點擊次數：
中人教儀廠 
-11plc 變頻恒壓供水系統實驗裝置（大型）
變頻恒壓供水系統實驗裝置特別點：
(一)標準配備
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品目 |
序號 |
分項名稱 |
分項說明 |
數量 |
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1 |
水
機
械
部
分 |
水泵（主泵） |
Q=4M3/h,H=20m,P=0.55KW |
2臺 |
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水泵（副泵） |
Q=2.4M3/h,H=20m,P=0.37KW |
1臺 |
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鋼絲口閘閥 |
上海 |
7只 |
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止回閥 |
上海 |
3只 |
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普通壓力表 |
上海 |
3只 |
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遠傳壓力表 |
上海 |
1只 |
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球閥軟接頭 |
上海 |
3只 |
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不銹鋼水箱 |
上海 |
2只 |
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壓力罐 |
國標 |
1個 |
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引水軟管 |
上海 |
1根 |
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鐵制底架 |
上海 |
1套 |
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管網 |
上海 |
1套 |
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浮球開關 |
上海 |
1只 |
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2 |
控
制
部
分 |
組態(tài)系統 |
力控（研發(fā)版） |
1套 |
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空氣開關 |
正泰 |
1只 |
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斷路器 |
正泰 |
3只 |
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熱繼電器 |
正泰 |
3只 |
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交流AC接觸器 |
正泰 |
6只 |
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穩(wěn)壓電源(DC24V) |
上海 |
2路 |
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穩(wěn)壓電源(DC5V) |
上海 |
2路 |
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可調直線DC電源(0-5V) |
上海 |
2路 |
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按鈕 |
正泰 |
6只 |
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PLC模型塊 |
西門子PLC |
1套 |
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模仿量模型塊 |
西門子模型塊 |
1只 |
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液位變送器 |
JYB-KO-Y1VG，輸出信號1-5V，測量范圍0-1m |
1只 |
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變頻器模型塊 |
MM420 |
1臺 |
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實驗臺 |
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1套 |
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實驗桌、學生凳 |
鋼制構造，下部裝配備有萬能轉向輪 |
1套 |
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PLC編程電纜 |
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1條 |
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安全實驗實驗連接線 |
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1套 |
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儀表顯露模型塊 |
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1套 |
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1臺 |
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3 |
其他 |
觸摸屏模型塊 |
256色 |
1套 |
（二）技術說明
(1)樓宇智能化恒壓供水的基礎原理及應用領域
智能化變頻恒壓供水的基礎思路是應用變頻調節(jié)速度技術，經過壓力傳感器和壓力控制系統，把管網的實際壓力的改變現象變換成標準的電信號，再把這個電信號寫入到智能儀表，與智能儀表的設定值實行PID計算后，輸出標準的電信號作為變頻器的調動信號。也可以把壓力傳感器輸出的電信號作為PLC的模仿量寫入信號，進入PLC后實行與設定值實行一定的運算后，輸出開關量模仿量信號，用來控制變頻器的輸出頻率，實行變頻調節(jié)速度和對泵實行變換，達到恒壓供水的目的。由于電壓（V）或電流（A）與頻率成線性關系，即f=KU或f=KI，經過智能儀表PLC的輸出信號的改變來改變變頻器的頻率最終使壓力達到恒定。
隨著變頻技術的發(fā)展和人們對生活飲用水品質要求的不斷提升，智能化變頻恒壓供水系統已經逐步取代傳統的水塔供水系統，廣泛應用來多層生活小區(qū)的生活和消防用水，是樓宇自動化中重要的一個方面，它應用在以下場合：
* 高層建筑、生活小區(qū)、賓館及大型共同共用建筑的生活供水、消防用水以及噴淋系統等；
* 各種企業(yè)的生產、生活用水；
* 農村的噴灌系統；
* 園林噴灑系統，噴泉系統；
* 自來水廠各級加壓系統；
* 排污系統和排污站的改造等。
隨著智能變頻恒壓供水技術的推廣和各個場合的具體應用不盡相同，要求技術人員能靈活的運用。較復雜的場合有綜合性的應用，如加入人機界面HMI、組態(tài)監(jiān)控、遠程通訊等技術。按照這一現實要求，我公司研發(fā)了一系列的恒壓供水實驗裝置，用來大中專院校的教學需要。
(2) -11PLC樓宇智能化恒壓供水實驗裝置設計要求與可完成的目標
-11PLC智能化恒壓供水系統實驗裝置是我公司按照教育部開設的"樓宇自動化控制"課程的要求，并集合勞動部、勞動廳及省職業(yè)技能培訓考核大綱內容，研制研發(fā)的一套綜合性的設定有開放式的恒壓供水系統實驗培訓考核裝置，該套裝置符合"應用型職業(yè)技能"大專人才培訓目標，含有微機控制技術、智能化儀表應用技術、自動控制課程理論、傳感器技術（控制的變量有壓力、液位等）、變頻技術應用、PLC控制應用技術、PID調動技術、模仿量處置整理技術、液體機械技術、流體力學、工業(yè)遠程控制與通信技術等實驗考核項目，可做多門課程的相關實驗，適應開放性實驗室的要求。并而且在設備上面設定有故障點、故障開關，可用來實行智能考核。主要適用來大學、高職高專、職業(yè)技術學院、技師學院和高級技校的工業(yè)電氣自動化、自動控制、工業(yè)企業(yè)自動化等專業(yè)的實驗室教學。特別適合工科本科或者研究生的教學需要，可以作為學期末的課程設計、也可以作為畢業(yè)前的畢業(yè)設計。顯著特別點如下：
* 開放式構造：學生可以靈活的編制PLC控制程序和實行組態(tài)控制，可以實行控制線路的電子回路連接。
* 多種控制方法：設定有手動、自動、遠程控制、智能儀表控制、報警等功能。
* 分時作業(yè)：工頻/變頻變換功能、主泵和備用泵輪換作業(yè)功能。
* 保護功能：過載保護、欠壓保護、過壓過流保護、相序不平衡保護、缺相保護、連鎖等。
* 計算機數值就地實時監(jiān)控：組態(tài)系統制作人機界面HMI，監(jiān)控畫面清晰、形象?？梢跃偷貙崟r監(jiān)控出壓力等功能數值的改變狀況,系統的作業(yè)狀態(tài)、控制方法和作業(yè)界面經過計算機數值"力控組態(tài)系統"顯露和監(jiān)控，管網水流改變和顯露界面清晰、形象與實際相似。
* 超強拓展功能：系統可靈活的構成互聯網系統實行遠程控制和智能化控制，多臺聯機構成局域網、工控網等。
(3) -11PLC樓宇智能化恒壓供水實驗裝置系統構造構成
恒壓供水系統實驗系統，能真實的模仿樓宇智能供水的作業(yè)原理和流程，使學生能掌控把握管路構造、控制方法、編程實驗、傳感器應用、PLC應用、變頻器應用、觸摸屏應用、組態(tài)系統應用等，并可以實行二次研發(fā)。需要有必要的外部管路連接，連線靈活便利。在停機時能維持管網壓力恒定一定的時間。要求能完成兩種PID調動方法來控制。易于完成遠程監(jiān)控。
恒壓供水實驗系統，應用實驗對象、控制儀表、控制臺、PLC實驗模型塊、計算機數值分離的方法。對象應用上、下水箱雙線路方法，壓力傳感器、液位傳感器、雙水箱系統、各種調動閥、手動變換閥、立式多級離心泵、氣壓罐、系統支撐架、不銹鋼管路、壓力表等?？蓡为毥涍^PLC、組態(tài)系統、變頻恒壓控制,也可應用傳統的繼電器控制?？刂茖嶒炁_部分主要含有概括:實驗臺、實驗桌、儀表、變頻器、交流AC電源輸出、直線DC電源輸出、RS232-485通訊連接口、組態(tài)系統、實驗實驗連接線、PLC模型塊等。設備描述：應用實驗對象、控制儀表、控制臺、PLC實驗模型塊、計算機數值分離的方法，對象應用下水箱雙線路方法，系統對控制信號的控制準確、靈敏、可靠性高，堅固耐用。該裝置設定有壓力、液位傳感等功能數值的顯露。檢驗測試與控制，可單獨經過PLC、變頻恒壓控制；組態(tài)系統恒壓控制，經過系統與儀表實行單獨控制。
(4) -11PLC樓宇智能化恒壓供水實驗裝置的系統作業(yè)流程
* 預先關閉蓄水箱和出水箱之間的閘閥，用軟管把水引入蓄水箱中，液面高度到達溢流口處為止。
* 確認作業(yè)方法開關處于"手動"狀態(tài)，開啟總電源開關，經過電位器設定管網中希望的壓力（Mpa），本系統按照最大值0.3 Mpa設計。
* 完全打開出水管上用來模仿用水量的控制閘閥。保證3臺水泵進水出水管道上的閘閥處于完全打開狀態(tài)。
* 把作業(yè)方法轉到"自動"狀態(tài)下，PLC主機進入運行狀態(tài)，開始采樣：設定的預期壓力（實際上是一個0-10V的電壓（V）信號）經過A/D模型塊的一個通道CH1進入PLC，實行A/D變換后，把相應的數字量存儲在PLC的數值寄存器中。同時實際壓力值信號也被PLC（從通道CH2進入PLC）采樣存儲。CH1和CH2的數值實行運算對比后，輸出一個模仿量（從A/D模型塊的CH3輸出），此模仿量信號進入變頻器的控制端子，用來頻率調動。
* PLC實行快速的判別后，開啟副泵（功率（W）0.37KW）進入變頻運行狀態(tài)，副泵從0HZ開始軟啟動，逐漸補充管網的壓力，當副泵提供的壓力不能適用實際需要（即未到達設定的壓力），頻率逐漸靠近工頻（50HZ），直到PLC自動變換副泵運行在作業(yè)模式。
* 副泵運行在工頻狀態(tài)，仍不能適用壓力要求，PLC自動切斷副泵作業(yè)電源，系統啟動1號主泵變運行，直到壓力達到要求；若直到工頻仍不能達到要求，PLC變換1號主泵運行在工頻狀態(tài)，啟動2號水泵運行在變頻狀態(tài)，直到管網壓力達到設定要求。
* 當用水量逐漸減少時，順序停止1號主泵和2號主泵。
以上為變頻恒壓供水的基礎過程，智能化恒壓供水實驗裝置加入了出水箱液位控制，液位傳感器輸出一個模仿量信號（0-10V），次信號進入PID智能儀表，智能儀表設定液位的上限和下限，再輸出報警信號送入PLC，PLC執(zhí)行程序后決定是否停機。
（三）、主要技術功能數值及指標
(1)系統作業(yè)電源：AC380V±5%，50HZ。
(2)外型尺寸：水機械部分約2600×1400×1600mm（長×寬×高）；實驗臺及控制部分1800×800×1600mm（長×寬×高），重量（kg）：約400Kg。
(3)主要控制器品牌：PLC（三菱FX2N-48MR）、模仿量模型塊（三菱FX2N-5A，4通道模仿量寫入，1通道模仿量輸出）、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，檢驗測試測量范圍0-1.0m）、組態(tài)系統（力控128點研發(fā)版）。
(4)主泵：流量Q=4M3/h,揚程H=20m,規(guī)格限定功率（W）P=0.55KW。如下圖所示，主泵應用立式多級離心不銹鋼泵。副泵：流量Q=2.4M3/h,揚程H=20m,規(guī)格限定功率（W）P=0.37KW。
(5)除以上主要器件外，還有壓力罐（容積35L）、管網（主管路應用Φ50mmg國標304不銹鋼管，支管應用Φ30mm國標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（應用槽鋼制作，下部裝配備有萬能轉向輪）等，包括密閉的水循環(huán)線路。
不銹鋼管 不銹鋼管件
止回閥銅 質閘閥
(6)實驗裝置應用變頻器與PLC相集合的控制方法。標準配備提供了變頻器模型塊、PLC模型塊、儀表模型塊、繼電器控制部分、電源輸出部分，各個部分相互單獨。實驗過程中，應用接插式實驗實驗連接線實行實驗。
※PLC模型塊
應用西門子PLC。
※變頻器模型塊
應用西門子MM420。注意：變頻器的硬件構造、實操內容、功能數值含義等詳細內容，請參考變頻器實操手冊。
※儀表模型塊
設計了"反饋壓力"、"設定壓力"、"反饋液位"、"設定液位"四個數字表，可以直接顯露壓力和液位，其中壓力表的單位是Mpa,液位表的單位是m。
※觸摸屏模型塊
裝配備有西門子觸摸屏。
※機頭部分
機頭部分含有概括交流AC電源輸出、直線DC電源輸出、可調直電源輸出、主線路線路等。線路的設計參考下圖。
主線路總圖
圖中各部分的意義如下：
L1-L2-L3:三相交流AC電源FU(FU1-FU2-FU3):熔斷器
KM1:控制1#泵(BUMP1)工頻運行KM2:控制1#泵(BUMP1)變頻運行
KM3:控制2#泵(BUMP2)工頻運行KM4:控制2#泵(BUMP2)變頻運行
KM5:控制3#泵(BUMP3)工頻運行KM6:控制3#泵(BUMP3)變頻運行
A700:變頻調節(jié)速度器FR1、FR2、FR3:熱繼電器
KM7-KM8-KM9:1#2#3#水泵手動切除控制M1-M2-M3：1#泵-2#泵-3#泵的驅動電機
控制線路是變頻恒壓供水實驗系統學習掌控把握的重點，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全部已經連接至實驗臺的操作面板上，學生運用實驗實驗連接線連接控制線路。
（四）、系統構成
與本實驗系統配套的系統有：1）組態(tài)系統：力控；2）PLC編程系統；3）三菱變頻器實操系統。
（五）、配備裝備的技術圖紙文檔實訓指導書
1）西門子PLC編程手冊；2）變頻器實操手冊；3）各種傳感器實操說明；4）系統實驗指導書（含實驗項目，接線圖，梯形圖等）；5）組態(tài)系統實操手冊。
（六）、安全保護體系
1）電子回路設定有短路保護、過電壓（V）保護、同時設定有電壓（V）、電流（A）型漏電保護裝置接地可靠。2）實驗連接線應用超軟、防硬化、全封閉、高可靠彈性構造。3）實驗連接線柱強、弱電已嚴格分開，提升設備的可靠性。4）帶電部分牢固、無松動、不易人體觸電。
（七）、完成實驗內容：
1）實驗裝置的基礎實操與儀表調節(jié)測試（含有概括水泵的變頻運行，工頻運行等）；
2）恒壓供水的變頻原理；
3）PLC實驗與實操、編程；
4）傳感器應用實驗；
5）微機RS-485/232串行口通訊實驗；
6）水箱液位、壓力的PID控制實驗；
7）PLC液位控制實驗；
8）組態(tài)系統的實操與使用；
常見問題：
1、如果我要購買變頻恒壓供水系統實訓裝置（大型），-11PLC，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的變頻恒壓供水系統實訓裝置（大型），-11PLC是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開變頻恒壓供水系統實訓裝置（大型），-11PLC的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的變頻恒壓供水系統實訓裝置（大型），-11PLC都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業(yè)生產教學設備的企業(yè)，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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