基于扬程的水泵运行失效监控系统设计

基于扬程的水泵运行失效监控系统设计

一、选题简介、意义

基于水泵扬程运行失效监控系统的开发，是时代发展的必然的产物，它的开发可以使得大多数的用户和厂家节省成本，提高工作效率，保证生产质量，具有很大的实用意义和研究价值。

水泵运行扬程失效监控系统主要来源于工厂的实际情况，以解决水泵在运行过程中扬程是否失效的问题，可以依据课堂内外所学的知识和老师的指导，利用PLC、变送器和电动阀，人机交互可以用昆仑通泰的MCGS组态软件，程序用GX-WORKS2来编写。根据课题的要求，水泵运行扬程失效监控系统可以实现的功能有：热水和冷水的交换检测，人机交互，水温的检测，扬程的失效判断。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以水泵扬程为设计依据，以组态与PLC为基础开发水基于扬程的水泵运行失效监控系统

（二）主要解决的问题：

1水泵扬程失效监控的总体结构设计；

2.水泵扬程失效监控的硬件设计；

3. 水泵扬程失效监控系统的软件设计；

（三）预期目标：

根据项目需求水泵扬程失效监控系统必须实现水泵扬程失效的监控功能

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：收集资料，分析资料

第二阶段：完成水泵设计总体框架

第三阶段：进行程序的相关设计

第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：基于课堂实验和实训所获得的实践经验，在教师指导下，以PLC为基础，设计水泵扬程失效监控设计

第一章引言 1

1.1 课题来源 1

1.2 课题研究的意义、目的 1

1.3 水泵的发展现状 1

第二章方案设计 3

2.1 技术特点 3

2.2 设计方案 3

2.3 水泵的运行过程及控制的分析 3

第三章硬件选择 5

3.1 三相异步电动机 5

3.2 热继电器 6

3.3 接触器 6

3.4 按钮 7

3.5 开关电源 7

3.6 变送器 9

3.6.1 压力变送器 9

3.6.2 温度变送器 10

3.7 电动阀 10

3.8 PLC 的选型 11

3.9 I/O 分配表 12

3.10 模拟量模块选型 12

3.11 主电路控制图 13

3.12 PLC 外部接线图 13

第四章软件的设计 14

4.1 MCGS 组态软件的设计 14

4.2 水泵扬程运行失效监控系统控制流程图 20

4.3 三菱 PLC 的水泵运行失效监控系统程序设计 21

第五章调试与模拟运行 25

总结 28

致谢 29

参考文献30

总结

在我的模拟运行下可以看出水泵的扬程失效可能跟水的压力有关，因为液体热水模式下而导致水的温度达到一定温度压力也会随之升高，从而导致水泵的扬程也会随着水压升高。因为水泵的扬程是根据水泵在运行时从泵口进入的液体的压力与流速减去从水泵的出口处的压力与流速而得到扬程的。所以液体加热导致水泵的扬程增大，从而导致扬程失效。从而导致水管的压力太大，压力太大水管爆裂导致经济损失，也可能危害到人与动物。而冷水模式下看的出水温太低导致，达不到扬程所需的压力。从而达不到扬程所需要的流速变慢了，水泵的出口的流速也减小，当出口的流速变小导致水泵的扬程变小从而导致水泵监控系统失效报警。因为扬程变小，水泵可能因此会发热从而导致水泵的损坏。

总之热水的水压增大，冷水的压力不够导致水的流速减少都导致水泵扬程失效的。扬程的降低也可能使得液体在压力的变小而产生某种特殊的现象，这种特殊的现象可能会使得水泵的使用寿命降低，而这种现象我们称作“汽蚀”。汽蚀的产生往往会伴随着巨大声音，这种声音可达到 600 到 2500 分贝的噪音，严重的伤害水泵的身体。从而看出选择合适的水泵扬程才是最重要的选择。

参考文献

[1] PLC 应用技术/郭琼主编.-2 版[M].北京:机械工业出版社， 2014.3

[2] 电机与拖动/刘小春，张蕾主编[M].—2 版.—北京：人民邮电出版社， 2015.1（2016.1 重印）

[3] 工厂电气控制设备/张晓娟主编[M].—2 版.—北京：电子工业出版社

[4] 水泵运行原理与泵站管理/刘家春等编著[M].-北京：中国水利水电出版社， 2009

[5] 三菱电机.FX2N 系列应用指令手册.2000

[6] 三菱电机.三菱 FX 系列特殊功能模块用户手册.2000

[7] 三菱电机.三菱 FX2N-4DA 用户指南.2012

[8] 李宗秀.科普中国.https://baike.baidu.com/item/%E6%B0%B4%E6%B3%B5

[9] 李宗秀.科普中国.https://baike.baidu.com/item/%E6%B3%B5

[10] 江长胜.科普中国. https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E5%8A%A8%E6%9C%BA/63197?fr=aladdin

[11] 北京昆仑通态.MCGSE 嵌入版组态帮助.2010