TW-HY05C型恒壓供水係統實訓裝置

TW-HY05C型恒壓供水係統實訓裝置由供水係統和控製係統組成。供水係統由恒壓水箱、終端水箱、排水閥門及水泵組成,使學生在實驗過程中更加直觀、易懂;控製係統采用框架+模塊,模塊可以自由的在框架上進行安裝和拆卸,模塊還具有通用性可以利用現有的模塊做一些其他的實驗,這就體現可產品的使用價值。

    TW-HY05C型恒壓供水係統實訓裝置集PLC、變頻調速、過程控製、工程組態技術於一體。它由六層住宅消防、生活供水係統(實物模型),控製平台兩大部分組成,包含了可編程控製器、變頻器、變頻磁力驅動泵、休眠泵、消防泵、壓力變送器、壓力儀表、輸水管道、消防栓、家用水龍頭、蓄水池等工程設備。控製平台采用PLC+變頻器的開放式控製結構,可以完成多種模式下的樓層恒壓供水實訓實訓,為教學研究變頻恒壓供水技術提供一個開放的操作平台。恒壓供水係統是利用PLC、內置PID的變頻器和低壓電器組成的智能自動化供水係統,主要用於高層建築,生活小區的生活用水、消防用水、中小型水廠、汙水處理廠和其他工礦業的生產用水等。


    TW-HY05C型恒壓供水係統實訓裝置

裝置特點

    1、變頻恒壓供水係統實訓裝置,變頻恒壓供水實訓裝置,變頻恒壓供水係統實訓設備PLC、變頻調速、過程控製、工程組態技術於一體。它由六層住宅消防、生活供水係統(實物模型..顯著的節能效果,一般節電率30%~50%。

    2、優良的供水質量,供水壓力保持恒定。

    3、具有手動、自動兩種切換功能,方便調試和維護。

    4、多種工作模式,如單泵運行、一拖二固定運行和一拖二循環運行。

 

序號

名稱

功能及技術指標

1

係統

功能

1. 係統供水模型可模擬正常模式下生活供水係統、小流量生活供水係統和消防供水係統,能模擬建築給排水係統的典型結構;

2. 係統控製平台具有手、自動控製方式;係統控製平台采用開放式控製結構,支持PLC、變頻器等設備的編程控製;

3. 係統具有熱過載保護、過流保護、漏電保護、接地保護、工頻和變頻聯鎖控製等多重保護機製;

4. 提供組態軟件和PLC開發、運行環境,支持控製方案編程設計;

5. 係統可開展生活供水管網的恒壓供水實驗;

6. 係統可實現以天為周期的定時壓力控製,以適應供水壓力變化的需求;

7. 係統可實現夜間可啟動休眠小泵運行實現最大限度節能,實現小流量下的生活供水;

8. 係統可模擬火警狀態下消防泵的自動啟動,完成消防模式下的恒壓供水;

9. ★係統可利用上位機進行變頻恒壓供水的PID控製;

10. 係統配備監控係統軟件,可以實現對供水過程的全監控,實現控製係統的參數整定和狀態分析;

11. ★係統支持變頻、工頻兩種狀態運行,設備之間具備機械互鎖和邏輯互鎖;

12. 輸入電源:交流三相四線~380V±10%50Hz

2

水泵

1. 消防水泵:三AC380V;功率0.30.6kW揚程:1040m流量30150L/min

2. 變頻磁力驅動泵:三相AC380V;功率:0.30.6kW;揚程:1040m;流量:1060L/min

3. 休眠泵:三相AC380V;功率:0.10.5kW;揚程:530m;流量:1050L/min

3

壓力

變送器

1. 量程0500kPa

2. 監測精度:±5Kpa以內;

4

PLC控製器

1. 電壓24V

2. ★支持modbus協議

3. DODI輸入點位24個,輸出點位16AOAI先用西門子EM AM06輸入點數4個,輸出點位數量2

4. 滿足本實驗裝置的測控輸入輸出要求;

5. 本實驗裝置選用西門子SR40 PLC編程主機;

型號

CPU SR40 AC/DC/RLY

訂貨號(MLFB

6ES7 288-1SR40-0AA0

尺寸 W x H x Dmm

125 x 100 x 81

重量

441.3 g

功耗

23 W

可用電流(EM 總線)

最大 740 mA 5 V DC

可用電流(24 V DC

最大 300 mA(傳感器電源)

數字輸入電流消耗(24 V DC

所用的每點輸入 4 mA

CPU 特征

 

用戶儲存器

24 KB 程序存儲器/16 KB 數據存儲器/10 KB 保持性存儲器

板載數字 I/O

24 點輸入/16 點數出

過程映像大小

256 位輸入 (I)/256 位輸出 (Q)

位存儲器(M

256

臨時(局部)存儲

主程序中 64 字節,每個子程序和中斷程序中 64 字節

I/O 模塊擴展

最多 4 個擴展模塊

信號板擴展

最多 1 個信號板

高速計數器

4

單相  4 個,60 kHz

正交相位 2 個,40 kHz

脈衝輸出

脈衝捕捉輸入

14

循環中斷

2 個,分辨率為 1 ms

沿中斷

4 個上升沿和 4 個下降沿(使用可選信號板時,各 6 個)

存儲卡

Micro SD 卡(選件)

實時時鍾精度

+/- 120 /

實時時鍾保持時間

通常為 7 天,25˚C 時最少為 6

布爾運算

0.15 μs/指令

移動字

1.2 μs/指令

實數數學運算

3.6 μs/指令

POUs

類型/數量

主程序:1

子程序:128 個(0 127

中斷程序:128 個(0 127

嵌套深度

來自主程序:8 個子程序級別

來自中斷程序:4 個子程序級別

累加器

4

定時器

類型/數量

非保持性(TONTOF):192

保持性:64

計數器

256

通信

 

端口數

1 個以太網口/1 個串口(RS485/1 個附加串口(可選 RS232/485 信號板,僅限於 SR40 ST40

HMI 設備

每個端口 4

編程設備(PG

以太網:1

連接數

以太網:

• 4 個用於 HMI

• 1 個用於編程設備

串口(RS485):

• 4 個用於 HMI

數據傳輸率

以太網:10/100 Mb/s

RS485 係統協議:960019200 187500 b/s

RS485 自由端口:1200 115200 b/s

隔離(外部信號與 PLC 邏輯側)

以太網:變壓隔離器,1500 V DC

RS485:無

電纜類型

以太網:CAT5e 屏蔽電纜

RS485PROFIBUS 網絡電纜

電源

 

電壓範圍

85 ~ 264 V AC

電源頻率

47 ~ 63 Hz

輸入電流

最大負載時僅包括 CPU

120 V AC 130 mA (無 300 mA 的傳感器電源輸出)

120 V AC 250 mA (帶300mA的傳感器電源輸出)

240 V AC 80 mA (無 300 mA 的傳感器電源輸出)

240 V AC 150 mA (帶300mA的傳感器電源輸出)

最大負載時包括 CPU 和所有擴展附件

120 V AC 300 mA

240 V AC 190 mA

浪湧電流(最大)

264 V AC 16.3 A

隔離(輸入電源與邏輯側)

1500 V AC

漏地電流,AC 線路對功能地

0.5 mA

保持時間(掉電)

120 V AC 30 ms

240 V AC 200 ms

內部保險絲(用戶不可更換)

3 A250 V,慢速熔斷

傳感器電源

 

電壓範圍

20.4 ~ 28.8 V DC

額定輸出電流(最大)

300 mA

最大波紋噪聲(<10MHz

1 V 峰峰值

隔離(CPU 邏輯側與傳感器電源)

未隔離

數字輸入

 

輸入點數

24

類型

漏型/源型(IEC 1類漏型)

額定電壓

4 mA 24 V DC,額定值

允許的連續電壓

最大 30 V DC

浪湧電壓

35 V DC,持續 0.5 s

邏輯 1 信號(最小)

2.5 mA 15 V DC

邏輯 0 信號(最大)

1 mA 5 V DC

隔離(現場側與邏輯側)

500 V AC 持續 1 min

隔離組

1

濾波時間

每個通道可單獨選擇(僅前 14 個板載輸入,包括信號板的數字輸入):

0.20.40.81.63.26.4 12.8 µs

0.20.40.81.63.26.4 12.8 ms

HSC 時鍾輸入頻率(最大)

(邏輯 1 電平 = 15 ~ 26 V DC

單相:4 個,60 kHz

正交相位:2 個,40 kHz

同時接通的輸入數

24

電纜長度

屏蔽:500m(正常輸入),50mHSC 輸入);非屏蔽:300m(正常輸入)

數字輸出

 

輸出點數

16

類型

繼電器,幹觸點

電壓範圍

5 ~ 30 V DC 5 ~ 250 V AC

最大電流時的邏輯 1 信號

具有 10 KΩ 負載時的邏輯 0 信號

每點的額定電流(最大)

2.0 A

每個公共端的額定電流(最大)

燈負載

30 W DC / 200 W AC

通態電阻

新設備最大為 0.2 Ω

每點的漏電流

浪湧電流

觸電閉合時為 7A

過載保護

隔離(現場側與邏輯側)

1500 V AC 持續 1 min(線圈與觸電)

無(線圈與邏輯側)

隔離電阻

新設備最小為 100 MΩ

斷開觸點間的絕緣

750 V AC 持續 1 min

隔離組

4

電感鉗位電壓

開關延遲(Qa.0-Qa.3)

最長 10 ms

開關延遲(Qa.4-Qb.7

最長 10 ms

機械壽命(無負載)

10,000,000 個斷開/閉合周期

額定負載下的觸點壽命

100,000 個斷開/閉合周期

STOP 模式下的輸出狀態

上一個值或替換值(默認值為 0

同時接通的輸出數

16

電纜長度

500m(屏蔽),150m(非屏蔽)

 

5

變頻

1. 電壓三相AC380V

2. 額定功率不小於0.3kW

3. ★支持modbus協議

4. 采用西門子V20 變頻器,0.37KW,支持modbus協議

6

組態

軟件

監控點位數量均不500

基於以上功能,能開展如下實驗:

表2 變頻恒壓供水實驗裝置實驗內容及要求

序號

實驗名稱

實驗內容及要求

1

單泵控製變頻恒壓供水

在設定的壓力下,係統能自動調整變頻器輸出,使一台生活水泵根據需求壓力進行變頻和工頻運行。

2

雙泵切換變頻恒壓供水

在設定的壓力下,係統能自動調整變頻器輸出,使兩台生活水泵根據需求壓力進行變頻和工頻運行。

3

生活水係統靜態壓力控製

通過在閉環控製狀態下維持係統的管網靜態壓力試驗可以觀測係統的穩態性能,從而判定供水閉環控製係統穩定性。

4

生活水係統動態壓力控製

在管網壓力變化過程中,恒壓供水係統的閉環控製器能及時的跟蹤壓力變化過程,從而測試控製係統的動態性能和分析係統的穩定性和動態性。

5

生活水係統的分時控製

係統可實現不少於4段的定時壓力給定控製,從而起到節水和節能的作用。

6

夜間休眠模式下的供水

係統可依靠時間邏輯來控製休眠泵與常規泵(變頻泵)之間的狀態切換;係統啟動後,常規泵用於控製供水係統的正常壓力,滿足正常供水,休眠泵用於滿足小流量供水。

 

7

消防狀態控製

依靠外部火災警報信號來控製消防泵與常規泵和休眠之間的狀態切換;當消防信號發生時,係統強製將其切換到消防狀態,隻用於控製消防水泵工作;消防狀態隻有讓控製係統重新運行才可以複位。