THBAHY-1型 实验指导书

1、THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪1目录..第一章系统概述与软件使用说明....................................................................................................2第一节系统概述.........................................................................................................................2第二节可编程控制器简介.........................................................................错误!未定义书签。第三节变频器的基本使用…………………………………………………………..………13第三节上位机工程软件安装与使用.............................................................................。

2、..........15第二章基本实验..............................................................................................................................16实验一控制屏结构认识与调试实验.......................................................................................16实验二单泵控制变频恒压供水实验.......................................................................................19实验三双泵切换变频恒压供水实验.......................................................................................21实验四生活水系统静态压力控制实验.........................。

3、..........................................................23实验五生活水系统动态压力控制实验...................................................................................25实验六生活水系统的分时控制实验.......................................................................................27实验七夜间休眠模式下的供水实验.......................................................................................29实验八消防状态控制实验.......................................................................................................32实验九综合控制系统实验....。

4、...................................................................................................34THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪2第一章系统概述与软件使用说明第一节系统概述变频恒压供水系统是现代建筑中普遍采用的一种水处理系统，随着变频调速技术的发展和人们节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛应用于住宅小区、高层建筑的生活及消防供水系统。在智能建筑教学领域，恒压供水系统也日益成为其研究的重要课题，其典型结构由压力传感器、可编程控制器（PLC）、变频器、供水泵组等组成。然而实际应用的变频恒压供水系统结构庞大、分布广、不形象直观，不适宜直接作为教学实验装置，为满足科研和教学要求，目前市场上也出现了不少的恒压供水实验设备，但性能大多参差不齐，缺乏系统的全面性、集成性。有些厂家生产的恒压供水系统采用继电器接触器控制电路，通过控制水泵的起停和调节泵出口阀的开度来实现恒压供水，这样不但线路复杂，操作麻烦、维护困难，由于驱动电机是恒速运转，水量是靠水泵出口。

5、阀开度控制，浪费了大量的能源。许多厂家虽然也生产出了变频恒压供水系统实验装置，但仅模拟了一路管道和一台或几台水泵机组，采用PLC进行简单的逻辑控制，这种过于简化的系统，完全忽略了工程的概念，只是一种简单的单回路控制实验装置，失去了楼层供水的意义；有些厂家虽然也设计出了楼层模型，但其水网仅有一路系统，无法模拟真实的楼层供水系统（包含消防水系统、生活水系统、生产水系统）；在控制系统设计上，仅由PLC等控制设备独立完成自动控制过程，缺乏牢靠的手动控制系统，系统投运前的不确定因素无法排除。“THBAHY-1型变频恒压供水系统实验装置”满足了变频恒压供水系统中的基本要求，它是一种模拟楼层现场恒压供水系统的实验装置，由储水系统、动力系统，输送系统、回水系统和控制系统（手动控制、自动控制）组成，它利用流量与转速成正比，而电机的消耗功率与转速的三次方成正比的关系，当需求压力降低时，电动机转速降低，泵出口流量减少，电动机的消耗功率大幅度下降从而达到节能的目的，是一种真正节能的变频调速恒压供水系统。对象系统由四台不同功率的水泵机组组成，功能上划分为常规变频循环泵（2台）、消防增压泵（1台）、休眠小泵（1台。

6、），分别用于模拟正常模式下的生活供水动力系统和夜间小流量的生活供水动力系统以及消防水动力系统；输送系统结构上划分为生活水系统和消防水系统，生活水和消防水两路水系统之间采用特殊单向影响结构，保证了消防管道在非火灾模式下的内部水压，而消防模式下的消防水压不影响正常的生活供水压力；回水系统采用有机玻璃材料结构保证了实验系统可观察性。控制系统采用手动和自动两种控制方式，在自动控制器失效的状态下，手动控制系统可以保证系统的可靠运行，在系统投入自动运行前，手动控制还可用于检验动力线路和动力设备的工况。在有变频和工频两种运行状态的设备间，采用机械互锁和逻辑互锁的双重保护设计，保障了设备的安全运行；该系统同时采用过载保护、漏电保护、接地保护等多重保护机制，充分保障了操作者的人身安全和设备的运行安全。一、系统结构THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪3“THBAHY-1变频恒压供水系统实验装置”采用“PLC+变频器+手动控制器”的控制模式。控制结构如图一：图一变频恒压供水系统控制结构二、对象模型其对象模型系统主要有4台水泵构成，其中两台常规变频循环泵，一台休眠小泵，一台消防泵，该系统能够模拟。

7、供水现场的各种复杂状况，使实验设备更加贴近工程应用。其可实现功能有：1)生活供水管网的恒压供水；2)特定时日供水压力控制。每日可设定四段压力运行，以适应供水压力变化的需求；3)夜间可启动休眠小泵运行实现最大限度节能；4)火警状态，可自动启动消防泵；5)可实现上位机控制。对象模型如图二。对象主要设备的技术指标如下：1．对象高度：2米；2．输水管道口径12mm；3．生活水系统3.1生活水系统支路出水口（水龙头）数量12个（每层2个），口径12mm3.2按照每个水龙头出水100ml/V=6L/min=6Kg/min计算，需求工作流量Q0.0ml/V=60L/min，额定工作扬程3m。3.3生活水动力系统由2台水泵（变频运行）构成，每台功率370W，扬程12m，流量50L/min，进水口径20mm，出水口径12mm（另有一台小功率工频水泵功率180W，扬程8m，流量30L/min，进水口径16mm，出水口径12mm，用于在夜间小流量时对生活管网供水）。4．消防水系统4.1消防供水支路出水口数量6个（每层1个），口径12mm，4.2按照每个消防栓出水100ml/V=6L/min=6Kg/min计。

8、算，额定工作流量600ml/V=36L/min，需求工作扬程3m。4.3消防供水支路水泵功率370W，扬程12m，流量50L/min，进水口径20mm，出水口径12mm（技术参数与恒压供水支路的2台变频水泵一样）。注释：以上管径指内径。THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪4THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪5三、控制屏操作说明1．“三相电源总开关”带有漏电保护器，用于控制整个系统的电源通断状态。2．“启动”、“停止”按钮用于控制“工频输出”端的电源输出和手动/自动开关。3．八只红色运行状态指示灯用于指示系统手、自动状态和水泵的6种工作状态。4．“手动/自动”开关用于系统在手动和自动控制两种状态下的切换。5．八只手动控制按钮在手动状态下有效（在自动状态下无效），分别用于在手动状态下控制四台水泵。THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪6输入模块CPU模块输出模块可编程序控制器编程装置接触器电磁阀指示灯电源电源限位开关选择开关按钮第二节可编程控制器简介可编程序控制器，英文称ProgrammableController，简称PC。但由于PC容易和个人计。

9、算机（PersonalComputer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。一、PLC的结构及各部分的作用PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个。

10、主要部分组成。PLC的硬件系统结构如下图所示：图1-1-11.主机主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。2．输入/输出（I/O）接口THBAHY-1型变频恒压供水系统天煌科技天煌教仪7I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几。