is型水泵干燥系统的电气控制设计与调试(附件)【字数：7674】
本文主要是实现对IS型排水泵电机干燥系统的电气控制。所采用的干燥方法为电流干燥法，将220V交流电降至12V左右，从而将低压接入排水泵电机的任意两相，利用电机绕组自身的铜损来进行加热，进而实现干燥目的。在设计中，实现了由泵房内湿度控制干燥系统启停，为防止干燥温度过高，还需给电机安装温度传感器，进行过热保护并监测实时温度的变化，当发生过热现象应立即断电并发起警报给人提示，进而达到了自动控制干燥系统的目标。
目录
引言 1
一、水泵干燥系统分析 2
（一）水泵干燥系统简介 2
（二）水泵干燥系统的设计意义 3
二、IS水泵干燥系统设计方案 4
（一）水泵电机干燥方案的选择 4
（二）干燥原理的分析 5
三、IS型水泵干燥系统的组成 5
（一）干燥系统组成 5
（二）干燥系统的特点 6
四、水泵干燥系统的电气原理图设计 6
（一）系统主控电路设计与分析 6
（二）系统主要设备的选型 7
（三）PLC的I/O端口分配及外围电路设计 8
五、水泵干燥控制系统软件设计 9
（一）PLC控制系统流程图 9
（二）梯形图设计 10
六、系统调试 12
（一）程序调试 12
（二）系统组态仿真 14
（三）常见故障 16
总 结 19
致谢 20
参考文献 21
附录:系统程序梯形图 22
引言
随着社会的发展，人们对设备安全的需求也在逐步提高。为了保证水泵的工作效率和稳定性，开发了各种各样的方式方法进行研究，从而提升我们的生活质量。其中IS型水泵为我国使用主要的水泵类型之一，IS型离心泵广泛的适用于工业和城市给排水，亦可用于农业排灌，在使用中日常维护提升方面还有着很大的提升空间。
本课题研究的泵房修建在建筑物的底层，由于泵房内没有安装相应的通风设备，因此在泵房内的电气设备都长期处在较为阴暗潮湿的环境中，由于检修间隔时间较长，电机长期处于不工作状态，十分容易受潮损坏。通过对系统的温湿 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
度信号处理，实现干燥系统的逻辑控制和相关保护进而提升水泵工作效率，最后对IS型水泵干燥系统常见的故障进行分析。
一、水泵干燥系统分析
（一）水泵干燥系统简介
本次设计的干燥系统主要是针对IS型的水泵，IS型离心泵广泛的适用在工业和城市给排水中，亦可用于农业排灌。主要用于输送清水或物理及化学性质类似于水的其他液体，被输送液体的温度不高于80℃，允许进口压力0.6MPa。泵为卧式安装，水平轴向吸入，向上径向吐出。泵为悬架式结构，检修时不需拆卸进、出口管路，即可退出转子部件进行检修。泵是通过普通弹性联轴器或加长弹性联轴器与电动机联结，泵的轴封采用软填料密封。轴承为单列向心球轴承，采用润滑油进行润滑。图11是IS型水泵泵体外形，图12是泵体结构。
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图11 IS型水泵泵体外形
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图12 IS型水泵结构
（二）水泵干燥系统的设计意义
对于绝大多数的电气设备，其工作环境的相对湿度要求处于30％～80％之间，如果相对湿度高于80％，就会对电气设备本身造成一系列的不良影响，严重则影响整个系统的运行。潮湿的环境会对电气设备造成以下的影响：
（1）使绝缘材料的性能降低。一般来讲，水的导电率要比电气设备中的介电物质的导电率高，所以，一旦绝缘材料受潮，其绝缘性能会显著下降，会提高短路的风险，如果绝缘材料因受潮而发霉，还会对破坏材料的结构，使绝缘材料的强度下降，最终可能会对材料造成永久性的损坏；
（2）使金属器件锈蚀。在潮湿环境中，电气设备内部的金属构件十分容易生锈腐蚀，这是由于空气中的水含量过高，会和其他物质合成各种酸、碱、盐等溶液，当产生的溶液附着在金属表面后，会引起诸多化学作用，使金属氧化生锈，从而破坏电气设备乃至整个系统的正常运行；
（3）使润滑剂变质。电机中的各种润滑油、润滑脂在天气潮湿时，会吸附空气中的水份和杂质，使其润滑性能下降，当润滑剂失效后，电动机的转子部分摩擦力增大，容易导致机械磨损，从而出现机械故障。
由于排水泵电机一直处在阴暗潮湿的环境中，电机长时间处于停用或备用状态时十分容易受潮，最终造成线圈绝缘性能降低或因生锈而损坏。当泵房内设备需要检修，要求排水泵电机工作时，如果电机内部绝缘强度不够或绕组生锈，电机非常容易因短路而损坏，因此就一定要保证水泵电机随时可以正常工作和泵房内电气设备的安全可靠。
为解决水泵电机在长时间因停运而受潮的问题，本设计根据排水泵控制系统的实际情况，为水泵电机增加一套由PLC自动控制的干燥系统，此套电机干燥系统在电机停用且泵房内湿度达到电机承受上限时，可以自动启动，通过这套装置便可防止排水泵电机因受潮而导致电机运作时出现故障现象。
二、IS水泵干燥系统设计方案
（一）水泵电机干燥方案的选择
对于电动机而言，由于工作环境和功率大小不尽相同，干燥的方法也有多种多样，现有的电动机干燥方案有以下几种：
1.外部加热干燥法
外部加热干燥法是一种通过外加大功率加热源，例如加热管、电热板、电红外线加热器等设备，将其放入电机内部从而对内部线圈绕组进行烘烤加热的干燥方法。此种方法十分方便，而且操作较为简单，但其仅适用于易拆检的小型电动机，对于大中型或不易拆检的电机来说实行较为困难，而且大型电机需要功率较大的加热源，实施起来也存在着一定的风险性。
缺点:仅适用于小型易拆的电动机，而且由于是从外部加热，热量从外部传入内部，大型电机定子绕组内的水分不易挥发出来。
目录
引言 1
一、水泵干燥系统分析 2
（一）水泵干燥系统简介 2
（二）水泵干燥系统的设计意义 3
二、IS水泵干燥系统设计方案 4
（一）水泵电机干燥方案的选择 4
（二）干燥原理的分析 5
三、IS型水泵干燥系统的组成 5
（一）干燥系统组成 5
（二）干燥系统的特点 6
四、水泵干燥系统的电气原理图设计 6
（一）系统主控电路设计与分析 6
（二）系统主要设备的选型 7
（三）PLC的I/O端口分配及外围电路设计 8
五、水泵干燥控制系统软件设计 9
（一）PLC控制系统流程图 9
（二）梯形图设计 10
六、系统调试 12
（一）程序调试 12
（二）系统组态仿真 14
（三）常见故障 16
总 结 19
致谢 20
参考文献 21
附录:系统程序梯形图 22
引言
随着社会的发展，人们对设备安全的需求也在逐步提高。为了保证水泵的工作效率和稳定性，开发了各种各样的方式方法进行研究，从而提升我们的生活质量。其中IS型水泵为我国使用主要的水泵类型之一，IS型离心泵广泛的适用于工业和城市给排水，亦可用于农业排灌，在使用中日常维护提升方面还有着很大的提升空间。
本课题研究的泵房修建在建筑物的底层，由于泵房内没有安装相应的通风设备，因此在泵房内的电气设备都长期处在较为阴暗潮湿的环境中，由于检修间隔时间较长，电机长期处于不工作状态，十分容易受潮损坏。通过对系统的温湿 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
度信号处理，实现干燥系统的逻辑控制和相关保护进而提升水泵工作效率，最后对IS型水泵干燥系统常见的故障进行分析。
一、水泵干燥系统分析
（一）水泵干燥系统简介
本次设计的干燥系统主要是针对IS型的水泵，IS型离心泵广泛的适用在工业和城市给排水中，亦可用于农业排灌。主要用于输送清水或物理及化学性质类似于水的其他液体，被输送液体的温度不高于80℃，允许进口压力0.6MPa。泵为卧式安装，水平轴向吸入，向上径向吐出。泵为悬架式结构，检修时不需拆卸进、出口管路，即可退出转子部件进行检修。泵是通过普通弹性联轴器或加长弹性联轴器与电动机联结，泵的轴封采用软填料密封。轴承为单列向心球轴承，采用润滑油进行润滑。图11是IS型水泵泵体外形，图12是泵体结构。
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图11 IS型水泵泵体外形
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图12 IS型水泵结构
（二）水泵干燥系统的设计意义
对于绝大多数的电气设备，其工作环境的相对湿度要求处于30％～80％之间，如果相对湿度高于80％，就会对电气设备本身造成一系列的不良影响，严重则影响整个系统的运行。潮湿的环境会对电气设备造成以下的影响：
（1）使绝缘材料的性能降低。一般来讲，水的导电率要比电气设备中的介电物质的导电率高，所以，一旦绝缘材料受潮，其绝缘性能会显著下降，会提高短路的风险，如果绝缘材料因受潮而发霉，还会对破坏材料的结构，使绝缘材料的强度下降，最终可能会对材料造成永久性的损坏；
（2）使金属器件锈蚀。在潮湿环境中，电气设备内部的金属构件十分容易生锈腐蚀，这是由于空气中的水含量过高，会和其他物质合成各种酸、碱、盐等溶液，当产生的溶液附着在金属表面后，会引起诸多化学作用，使金属氧化生锈，从而破坏电气设备乃至整个系统的正常运行；
（3）使润滑剂变质。电机中的各种润滑油、润滑脂在天气潮湿时，会吸附空气中的水份和杂质，使其润滑性能下降，当润滑剂失效后，电动机的转子部分摩擦力增大，容易导致机械磨损，从而出现机械故障。
由于排水泵电机一直处在阴暗潮湿的环境中，电机长时间处于停用或备用状态时十分容易受潮，最终造成线圈绝缘性能降低或因生锈而损坏。当泵房内设备需要检修，要求排水泵电机工作时，如果电机内部绝缘强度不够或绕组生锈，电机非常容易因短路而损坏，因此就一定要保证水泵电机随时可以正常工作和泵房内电气设备的安全可靠。
为解决水泵电机在长时间因停运而受潮的问题，本设计根据排水泵控制系统的实际情况，为水泵电机增加一套由PLC自动控制的干燥系统，此套电机干燥系统在电机停用且泵房内湿度达到电机承受上限时，可以自动启动，通过这套装置便可防止排水泵电机因受潮而导致电机运作时出现故障现象。
二、IS水泵干燥系统设计方案
（一）水泵电机干燥方案的选择
对于电动机而言，由于工作环境和功率大小不尽相同，干燥的方法也有多种多样，现有的电动机干燥方案有以下几种：
1.外部加热干燥法
外部加热干燥法是一种通过外加大功率加热源，例如加热管、电热板、电红外线加热器等设备，将其放入电机内部从而对内部线圈绕组进行烘烤加热的干燥方法。此种方法十分方便，而且操作较为简单，但其仅适用于易拆检的小型电动机，对于大中型或不易拆检的电机来说实行较为困难，而且大型电机需要功率较大的加热源，实施起来也存在着一定的风险性。
缺点:仅适用于小型易拆的电动机，而且由于是从外部加热，热量从外部传入内部，大型电机定子绕组内的水分不易挥发出来。
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