小区高楼变频恒压供水系统论文
变频恒压供水系统设计(论文)
1.2水泵供水系统具有管网特性:
通道管网的流量与所消耗的能量之间的关系,如图1所示,它同时表明水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差,液体在管道中流动的阻力。水泵运行工作点位置与水泵负载有关,在水泵负载经常变化的情况下,水泵不能总处在高效区域里工作。为使水泵适应外界负载变化的要求。我们可采用变速调节,即在管网特性曲线基本不变时,采用改变水泵转速来改变泵的Q—H特性曲线。从而改变它的工作点,达到既改变流量又能保证水泵恒定和输入功率减少的目的。
一、题目:变频恒压供水系统设计
二、摘要:
随着社会经济的发展,绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。对于一个城市的建设,供水系统的建设是其中重要的一部分。供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。近年来,随着自动化技术、控制技术的发展,以及这些技术在供水系统的应用,高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。经过一学期对《交流电机变频调速》的学习,以及以前对PLC控制器的了解。本次课程设计采用OMRON C系列小型PLC控制器结合富士FRENIC 5000G11S系列变频器控制两台水泵,实现变频恒压供水系统的设计,并结合一些辅助控制器件实现对系统的保护,使得系统控制可靠,操作方便。
0504
VVVF故障信号
0007
泵机组过载报警指示灯(HL6)
0505
VVVF故障报警指示灯(HL7)
0506
系统故障报警警铃
0507
图5变频恒压供水系统控制电路设计
2.4软件设计
要通过PLC控制器实现水泵的切换与系统的故障检测,本系统设计为:系统启动后,泵1首先进入变频运行,当出现压力上限时,变频泵切换为工频,启动另一台泵变频运行,当出现压力下限时,工频泵切除,仅又变频泵工作,系统程序设计流程图如图6。
变频恒压供水系统论文 变频恒压供水论文 恒压供水系统论文
基于PLC的变频恒压供水系统的设计【摘要】在我国,可编程控制器(PLC)已经广泛地运用在所有的工业部门,是应用最广的计算机控制装置,是自动控制系统中的关键设备,随着其性能价格比的不断提高,应用范围不断扩大。
本文是一个采用PLC与变频器构成恒压变频供水系统的设计,设计内容流畅、所设计的电路单元较为合理。
关键词:PLC 变频器恒压供水【前言】长期以来传统的区域、楼宇供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。
在这种供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计,然后泵组根据流量变化情况来选配,并确定水泵的运行方式。
由于小区用水有着季节和时段的明显变化,日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压,大量能量消耗在出口阀而浪费,而且存在着水池“二次污染”的问题。
本文介绍一种变频调速恒压供水系统,该系统可根据管网瞬间压力变化,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,变频调速技术在给水泵站的应用,成功地解决了能耗和污染的两大难题。
在实际运行中小区变频恒压供水技术比传统的加压供水系统还有水压稳定、维护运行成本低等明显优势。
1.可编程控制器(PLC)的概述可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称为PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便,已成为当代工业自动化的主要控制设备之一,在工业生产的所有领域得到了广泛的应用,在其他领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。
国际电工委员会(IEC)在1985年的PLC标准草案第3稿中,对PLC 作了以下定义:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器,用来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的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
恒压变频供水系统毕业论文
目录绪论 (1)1.恒压变频供简介 (2)1.1恒压变频供水产生背景及国内现状 (2)1.2传统供水系统及特点 (2)1.3恒压变频供水系统的优点 (3)2.恒压变频供水系统的相关原理 (4)2.1恒压变频供水系统的理论框图 (4)2.2供水系统的基本特性 (5)2.3变频调速原理 (6)2.4 PID控制原理 (7)3.元件选择及功能单元设计 (9)3.1变频器选择及系统总体介绍 (9)3.2系统主体电路 (10)3.3系统控制电路 (13)3.4系统反馈电路 (16)3.5 系统总体电路图和使用说明 (16)4.系统软件设计 (18)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)绪论随着社会经济的迅速发展,水对人民生活与工业生产的影响日益加强,人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。
把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域,成为对供水系统的新要求。
变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控;同时系统具有良好的节能性,这在能量日益紧缺的今天尤为重要,所以研究设计该系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
自从通用变频器问世以来。
变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点。
在实际应用中发挥了很大的作用。
以往的变频调速恒压供水设备。
大都采用带有模拟量输入/模拟量输出的可编程控制器或PID调节器,PID算法编程难度大,设备成本高,调试困难。
随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能越来越强。
可以充分利用变频器内置的各种功能,合理地设计变频调速恒压供水设备。
变频调速恒压供水设备一般具有设备投资少,系统运行稳定可靠,占地面积小,节电节水,自动化程度高,操作控制方便等特点。
因此,变频调速恒压供水设备在住宅小区及高层建筑生活消防供水系统中起着非常重要的作用。
恒压供水系统论文
恒压供水系统引言恒压供水系统是一种能够保持水压稳定的供水系统,广泛应用于楼宇、住宅区、工业园区等场所。
本文将介绍恒压供水系统的原理、构成和工作原理,并对其在实际应用中的优势和局限性进行分析。
原理恒压供水系统是通过控制水泵的启停和变频器的运行来实现水压的稳定。
系统根据水压的变化情况对水泵进行控制,以保持恒定的供水压力。
当水压过低时,水泵启动并加大供水流量;当水压过高时,水泵停止运行以减少供水流量。
变频器能够根据需求自动调整水泵的转速,以适应不同的供水压力需求。
构成恒压供水系统主要由水泵、水箱、变频器、传感器、控制器等组成。
水泵水泵是恒压供水系统的核心设备,负责提供稳定的供水能力。
根据实际需求,可以选择不同类型和规格的水泵,如离心泵、轴流泵等。
水箱水箱用于储存供水。
通过调整水箱的水位来实现不同水压需求下的供水控制。
变频器变频器是恒压供水系统的调速设备。
它可以自动控制水泵的转速,使其能够根据实际需求提供恒定的供水压力。
传感器传感器用于监测供水压力和水位等参数,并将数据传输给控制器进行处理。
控制器控制器通过对传感器数据的分析和处理,实现对水泵和变频器的智能控制。
控制器可以根据实际需求调整水泵的启停和变频器的运行,以保持恒定的供水压力。
工作原理恒压供水系统的工作过程可以分为三个阶段:冲洗阶段、稳定阶段和停机阶段。
冲洗阶段在供水系统启动时,水泵启动并辅以最大功率工作。
此时,控制器通过传感器监测到水压低于设定值,并发出启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速,使其提供较大的供水流量以冲洗管道中的空气。
稳定阶段当冲洗阶段完成后,系统进入稳定阶段。
此时,控制器监测到水压已达到或接近设定值,并发送停止变频器的信号。
水泵停止运行或工作在较低的转速下,以提供稳定的供水流量。
停机阶段当供水需求减小或停止时,系统进入停机阶段。
控制器通过传感器监测到水压高于设定值,并发送启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速,使其提供较低的供水流量或停机。
基于PLC的小区变频恒压供水系统设计论文
摘要本设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。
从节能科技的实践出发,阐述了变频调速技术在高楼给水设备中的应用。
以PLC电路控制方式,介绍了智能水压控制系统的工作原理及PLC控制系统。
在分析水压控制的工作流程的基础上,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
智能水压控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统,进行优化控制,完成供水压力的恒定控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入变频器运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
关键词:PLC可编程序控制器、压力传感器、变频器PID、PLC控制、恒压供水。
AbstractThis graduation practice's turn to have filled up pressure type water supply equipment work to environmental protection, energy conservation, automation introduce that. The frequency conversion speed regulation technology having set off from energy conservation science and technology practice , expounding hits the target in high building water supply equipment applying.Introduced the intelligent hydraulic pressure control system principle of work and the PLC control system. In the analysis hydraulic pressure control work flow foundation, has produced the PLC control system hardware and the software design. The intelligent hydraulic pressure control system basic control strategy is: Uses the electric motor speeder and the programmable controller (PLC) constitutes the control system, carries on the optimized control,Completes the water supply pressure the constant control, when pipe network current capacity change achieved the stable water supply pressure and saves the electrical energy the goal. The system control goal is the pumping station main pipe water leakage pressure, the system hypothesis carries on the comparison for the hydraulic pressure value and the feedback main pipe pressure actual value, after its interpolation inputs CPU operation processing, sends out the control command, the control pumps the electric motor to throw transports the Taiwan number and the movement variable displacement pump electric motor rotational speed, thus achieved stabilizes for the water main pipe pressure in hypothesis Pressure.Keyword:Frequency transformer PID,PLC controlled ,The constant voltage supplies water.目录绪论 (1)第一章小区变频恒压供水系统分析 (2)1.1 供水系统方案确定 (3)1.2 变频供水系统构成确定 (3)1.3 恒压供水系统的原理 (4)1.3 变频供水系统分析 (4)1.4 变频恒压供水系统的优点 (5)1.5变频调速恒压供水设备的主要应用场合 (6)第二章硬件系统设计 (7)2.1 气压罐部分设计 (7)2.2 变频供水部分设计 (7)2.3 硬件总设计 (9)2.4 用水量计算及水泵的选型 (11)2.5 可编程控制器的选取 (12)2.6 PLC 安装位置确定 (14)第三章软件设计 (15)3.1 程序设计方法选取 (15)3.2 顺序功能图设计 (15)3.3 PLC I/O 分配表 (16)3.4 程序设计 (17)3.5 MicroMaster440变频器参数设置 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)绪论长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。
变频恒压供水毕业设计论文
摘要随着社会市场经济的不断发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高;再加上目前能源紧缺,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。
首先,介绍了当前国内外恒压供水系统的发展情况,并提出不同的控制方案,通过研究和比较,详细说明了恒压供水系统的工作原理。
本文采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输,然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。
其次,详细陈述了基于PLC变频恒压供水系统工程的方案设计,包括系统的硬件和软件设计,并对系统采取了可靠性措施进行了说明。
最后,结合MCGS组态软件对所设计的电路和程序进行了仿真、调试。
结果表明,所设计的硬件电路及程序运行可靠,极大地提高了供水的质量,并且节省了人力,具有明显的经济效益和社会效益,能够满足用户恒压供水的要求。
关键词:变频器,恒压供水,PLC,MCGS,压力传感器AbstractWith the rapid development of socialistic marketing economy,there is a growing demand for better quality of water supply and higher reliability of supply system. In addition ,considering the current common energy crisis, achieving the scheme of automatingthe water supply system. So it is an inevitable tendency to design and create an energy-savingconstant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advancedtechniques of automation,monitor-control system; and communication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions.Firstly, this paper introduces the current situation of constant pressure water supply system, and puts forward the development situation of different control scheme, through research and comparison, detailed descriptions of constant pressure water supply system principle of work. This paper adopts inverter and PLC constant pressure water supply and data transmission, then use digital PID on system of constant pressure control design.Secondly, a detailed statement based on PLC frequency constant pressure water supply system engineering design, including the system hardware and software design of the system adopted reliability measures are presented.Finally, combined the MCGS software to design the circuit and procedures are simulated, debugging.Results show that the design of hardware circuit and program reliable operation, has greatly improved the quality of water supply, and save the human, has the obvious economic benefits and social benefits, and can satisfy the requirements of users constant pressure water supply.Key Words:VF speed; constant pressure water supply;PLC;MCGS;Pressure sensor目录1 绪论 (1)1.1城市供水系统的要求 (1)1.2变频调速系统的发展趋势 (1)1.3变频恒压供水产生的背景和意义 (1)1.4国内外研究概况 (2)1.5本课题的主要设计研究对象 (3)2 恒压供水系统 (4)2.1变频恒压供水系统 (4)2.2变频恒压供水控制方式的选择 (5)2.3变频恒压供水系统及工作原理 (5)2.3.1 系统的构成 (5)2.3.2 工作原理 (6)2.4主电路接线图 (6)3 硬件的设计方案 (8)3.1可编程控制器 (8)3.1.1简介PLC (8)3.1.2 PLC的特点 (8)3.1.3 PLC的国内外状况 (9)3.1.4 PLC的构成 (9)3.1.5 PLC的工作过程图 (9)3.1.6 PLC的选型 (10)3.1.7 PLC的接线 (10)3.2变频器 (11)3.2.1 变频器的构成 (11)3.2.2 变频器的特点 (12)3.2.3 变频器的选型 (12)3.2.4 变频器的接线 (13)3.3PID调节器 (13)3.4压力传感器的接线 (14)3.5原件表 (14)4 软件的设计方案 (16)4.1PLC控制 (16)4.1.1 手动运行和自动运行 (17)4.2编程及介绍 (18)4.2.1 总程序的顺序功能图 (18)4.2.2 自动运行顺序功能图 (18)4.2.3 手动模式顺序功能图 (19)5 MCGS组态软件的仿真与调试 (20)5.1MCGS组态软件 (20)5.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (20)5.1.2 MCGS工程的五大部分 (21)5.2建立界面 (21)5.2.1 建立窗口 (21)5.2.2 定义数据对象 (22)5.2.3 编辑画面 (23)5.2.4 对象元件的选择 (24)5.2.5调试步骤 (25)5.2.6系统总体调试 (25)5.3本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1 绪论1.1城市供水系统的要求众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能己成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。
毕业设计(论文)高楼恒压供水系统设计
本科毕业论文(设计)论文(设计)题目:高楼恒压供水系统设计学院:明德学院专业:机械电子技术工程班级:机电11151学号:学生姓名:指导教师:2015年6 月2 日贵州大学本科毕业论文(设计)诚信责任书本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:日期:目录摘要.............................................. ..... .. (I)A bstract..................................................... ............... (II)第一章绪论 (1)1.1 课题提出的目的及意义 (1)1.2 研究或设计的国内外现状和发展趋势 (2)现状 (2)1.2.2 发展趋势 (3)本课题的主要研究内容 (3)第二章变频恒压供水系统及控制方案确定 (4)2.1 变频器 (4)变频器的够成 (4)2.1.2 变频器的特点 (4)变频器的接线 (4)2.2 变频恒压供水系统的理论分析 (5)2.2.1 电动机的调速原理 (5)2.2.2 变频恒压供水系统的原理分析 (6)2.2.3 变频恒压供水系统的组成及原理图 (7)2.2.4 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.5 水泵的切换条件 (10)水泵管径的计算与选型 (10)管径的确定 (10)局部水头的损失 (11)排水管道的沿程水头损失 (12)2.3.4 水泵的选型 (12)第三章主电路的设计及所用元器件 (15)功率的计算 (15)主电路分析设计及电路的保护 (15)系统控制电路分析及其设计 (16)压力传感器的接线图 (20)3.5 元器件的选型及元件表 (20)第四章恒压供水系统的软件设计 (21)软件的设计分析 (21)4.2 PLC程序设计 (22)控制系统主程序设计 (22)4.2.2 控制系统子程序设计 (25)4.3 PID控制器参数整定 (28)4.3.1 PID控制及其控制算法 (28)4.3.2 PID参数整定 (29)第五章系统的安装调试 (31)水泵的安装 (31)基础要求 (31)5.1.2 泵位置的要求及必要的减振 (31)5.2 接线的安装 (32)5.3 管道试压及联动试车 (32)5.3.1 管道试压 (32)5.3.2 联动试车 (32)5.4 系统调试 (33)信号调试 (33)5.4.2 程序调试 (33)第六章监控系统的设计 (34)6.1 组态软件简介 (34)6.2 监控系统的设计 (34)6.2.1 组态王的通信参数设置 (34)6.2.2 新建工程与组态变量 (35)6.2.3 组态画面及监控系统界面 (36)结束语 (39)致谢 (40)摘要随着社会主义市场经济的不断发展,人们对供水质量和系统的要求越来越高,加之提倡节能环保,因此利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术来设计高性能、高节能的恒压供水系统成为必然所趋。
变频恒压供水系统完整毕业论文设计
**学院毕业设计〔论文〕题目变频恒压供水控制系统设计姓名学号院〔系〕专业指导教师职称评阅教师职称年月日学生毕业设计〔论文〕原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业设计〔论文〕是在导师的指导下进展的设计〔研究〕工作与取得的成果,论文〔设计〕中引用他〔她〕人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果与为获得某某科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计〔研究〕所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计〔论文〕作者〔签字〕:签字日期年月日贴校徽处**学院本科生毕业设计〔论文〕变频恒压供水系统设计学生某某:指导教师专业:院〔系〕:年月日摘要本论文结合我国中小城市供水厂的现状,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水自动控制系统。
变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、传感器、以与控制柜等构成。
在变频调速恒压供水系统中,单台水泵的调节是通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速n,从而改变水泵性能曲线得以实现的。
分析水泵的能耗比拟图,可以看出利用变频调速实现恒压供水,当转速降低时,流量与转速成正比,功率以转速的三次方下降,与传统供水方式中用阀门节流方式相比,在一定程度上可以减少能量损耗,能够明显节能。
通过编程软件设计了一个用于供水系统压力控制的PID控制器,PID控制器内置在PLC中,该控制器对于压力给定值与测量值的偏差进展处理,实时控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电动机的转速来改变水泵出水口流量,实现整个供水的压力的自动调节,使压力稳定在设定值附近。
关键词:PLC控制变频调速恒压供水水泵节能AbstractThe present paper unifies in our country the small city for the waterworks present situation, has designed a set based on the PLC frequencyconversion velocity modulation constant pressure water supplyautomatic control system.In order to pledge water supply, the unit is in the super pressure state usually moving, not only the efficiency is low and power consumption is big, but also Guan Wang in city over a long period of time is in the super pressure running state, and it is also very serious to wear and tear. This thesis bines the middle and small city water supply present situation of factory of our country, and has designed basseting on the fast constant voltage water supply automatic control system of frequency conversion accent of PLC.The fast constant voltage water supply automatic control system of frequency conversion accent forms by programmable controller and frequency converter and water pump electrical machinery group, sensor as well as control cupboard etc. This system uses frequency converter to pull to move many electromotor to start, moves and accent speed, uses respectively to circulate the method operating of use, by way of super ordinate machine.Key word: PLC control, frequency conversion velocity modulation,constant pressure water supply, water pump, energy conservation目录摘要IABSTRACTII前言11绪论2项目的意义与应用背景2课题的方案设计3本文研究的内容42恒压供水原理与工艺5系统的组成和根本工作原理5系统框图与工作模式6主要元器件选型7该系统的特点83控制系统分析与设计10低压电器设备局部10控制柜面板设计123.3PLC控制局部134软硬件的根本原理介绍144.1PLC可编程控制器(三菱FX2N-32MR)14可编程控制器的特点14可编程控制器的工作原理15变频器的原理与特性(ATV38)20变频器简介20变频与变压(VVVF)原理20变频调速的根本原理21变频调速的升速和启动21变频调速的降速和制动22变频后的电动机的机械特性22水泵类平方律负载的机械特性234.2.8 V/F控制的概念23矢量控制的概述244.2.10 ATV38的特性25压力传感器简介275系统开发295.1PLC应用的开发步骤295.2PID调节305.2.1 PID调节原理305.2.2 PID参数设置315.2.3 PID设定值的调整与控制算法31 5.3PLC程序32根本步骤33程序中使用的继电器335.3.3 PLC I/O表36程序流程365.3.5 PLC程序的运行和模拟调试42 6调试44硬件功能调试44系统总体调试44结论45致谢46参考文献47附录PLC 梯形图48前言据报道,目前国内在用的水泵和风机约5000万台,年消耗的电量可达约1000亿度。
恒压供水系统论文
恒压供水系统论文恒压供水系统是一种在给水管网中维持恒定水压的系统。
在城市自来水供应中,恒压供水系统发挥着重要的作用。
本文将对恒压供水系统的原理、优点以及在城市供水中的应用进行综述。
首先,恒压供水系统的原理基于水泵的调节。
通过控制水泵的启停来维持管网中的恒定水压。
具体而言,当管网中水压低于预设值时,水泵会启动并向管网中注入水,提升水压;反之,当水压高于预设值时,水泵会停止工作,以防止过高的水压造成管网的损坏。
恒压供水系统可以根据需求调整水泵的工作压力,从而适应不同的供水需求。
恒压供水系统具有许多优点。
首先,它可以保证用户在不同楼层和不同地理位置的供水压力稳定一致。
无论用户所在位置的高低差如何,恒压供水系统都可以通过调节水泵的工作来确保供水压力的稳定,提高了供水的舒适性。
其次,恒压供水系统还能够节约能源。
传统的供水系统中,压力泵工作时会不断运转,耗费大量的电能。
而恒压供水系统根据需求智能调节水泵的工作状态,避免了不必要的能源浪费,提高了供水系统的效率。
此外,恒压供水系统还具有良好的稳定性和可靠性。
通过引入现代控制技术,恒压供水系统能够智能化地控制水泵的工作状态,实现稳定和可靠的供水过程。
即使在供水管网中出现异常情况,恒压供水系统也能够根据实时情况做出相应调整,确保供水系统的正常工作。
在城市供水中,恒压供水系统得到了广泛的应用。
它不仅能够提供稳定的给水压力,改善用户的用水体验,而且能够节约能源,降低供水系统的运行成本。
因此,越来越多的城市在供水系统中引入恒压供水技术,提升供水效果,提高供水系统运营的可持续性。
综上所述,恒压供水系统在城市供水中具有重要的作用。
它通过智能调节水泵的工作状态,保持管网中的恒定水压,提高供水的舒适性和可靠性。
此外,恒压供水系统还能够节约能源,降低供水系统的运行成本。
通过在城市供水系统中广泛应用恒压供水技术,我们可以改善水资源利用效率,提升城市供水系统的可持续性。
恒压供水系统论文(共10篇)-学术堂
03
水泵类型选择
根据供水需求和系统特性 ,选择适合的水泵类型, 如离心泵、潜水泵等。
水泵性能参数
确定水泵的流量、扬程、 功率等关键性能参数,以 满足恒压供水要求。
水泵配置方案
根据实际需求和水泵性能 ,制定合理的水泵配置方 案,包括并联、串联等组 合方式。
控制策略与方法
1 2
恒压控制原理
阐述恒压供水系统的基本原理,即通过调节水泵 转速或阀门开度来保持出水压力恒定。
03
设计了基于PID控制算法的恒压供水系统控制器,并通过实验验证了 控制器的有效性和稳定性。
04
探讨了恒压供水系统在实际应用中的可行性和经济性,为相关领域的 研究提供了参考。
对未来研究方向提出建议和展望
01 02 03 04
深入研究恒压供水系统的动态特性和稳定性,进一步提高系统的控制 精度和稳定性。
了系统的运行效率和稳定性。
04
恒压供水系统性能评估与 优化
性能评估指标与方法
供水压力稳定性
能耗效率
通过实时监测供水系统的压力变化,评估 其稳定性,包括最大压力、最小压力、平 均压力等指标。
分析供水系统在运行过程中所消耗的能源 ,如电能、水能等,计算其能耗效率,以 评估系统的节能性能。
水质指标
评估方法
通信技术
采用工业以太网、现场总线等通信技术,实现水泵与系统、系统与 远程监控中心的数据传输和信息交互。
恒压供水系统智能化改造方案探讨
智能化控制系统设计
01
根据恒压供水系统需求,设计智能化控制系统,包括硬件选型
、软件编程、人机界面开发等。
水泵机组优化选型
02
针对恒压供水系统特点,选用高效、节能、低噪音的水泵机组
变频器在高层建筑供水系统中运用论文
变频器在高层建筑供水系统中的运用摘要:本文简述了水泵变频调速的基本原理。
介绍了danfoss供水系统专用变频器在高层建筑供水系统中的运用。
水泵电机变频调速实现系统恒压供水,可以达到经济、高效、卫生且环保的效果。
关键词:变频调速恒压供水系统 vlt-7000变频器abstract: this paper describes the basic principle of variable frequency speed pump. danfoss water supply system introduced inverter in the high-rise building the use of the water supply system. water pump motor variable frequency speed constant pressure water supply system, can achieve economic and efficient, health and environmental protection effect.keywords: frequency control of motor speed, constant pressure water supply system, vlt-7000 inverter中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号:1引言随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,变频器已广泛地用于交流电动机的速度控制。
因为其具有高效率的驱动性能及良好的控制特性,在各行各业得到很好的应用。
恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今先进、合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
一般城市管网的水压只保证六层以下楼房的用水,其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。
基于PLC的变频恒压供水系统的毕业设计论文
一、课题简介随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高,变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点,广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。
变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。
在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能,对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。
变频恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比,不论是设备的投资,运行的经济性,还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果。
目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列化的方向发展。
追求高度智能化、系列化、标准化,是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。
变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求,该系统具有以下特点:(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压,它是一个过程控制量,同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样,对控制作用的响应具有滞后性。
同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。
(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响,同时又由于水泵自身的一些固有特性,使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比,因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。
(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性,面向各种各样的供水系统,而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异,因此其控制对象的模型具有很强的多变性。
(4)在变频调速恒压供水系统中,由于有定量泵的加入控制,而定量泵的控制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的,同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数,使其不确定性地发生变化,因此可以认为,变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。
PLC高楼变频恒压供水系统毕业论文
摘要随着我国社会经济的发展,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线,阐明了供水系统的变频调速节能原理;具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构,通过研究和比较,得出结论:变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式,以某居民小区水泵电动机控制系统为对象,逐步阐明如何实现水压恒定供水。
进行了控制系统的主电路设计,控制电路设计。
对输入输出点进行了统计,共有13个输入输出点,根据PLC的选型原则,设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器,利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器的内置PID控制方式完成,根据控制系统软硬件设计和控制要求,结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
在介绍了PLC的编程方法的基础上,选用了适合初学者的逻辑代数编程,写出了恒压变频供水的逻辑代数,并设计了梯形图,利用PLCSIM仿真软件进行了仿真,仿真的结果表明了设计程序的正确性。
利用了WinCC 组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面,界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。
最后对恒压供水进行了经济效益分析,分析的结果表明具有明显的节能效益。
关键词:恒压供水,变频调速,PLC,设计,仿真目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本课题产生的背景和意义 (2)1.3变频恒压供水的现况 (2)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (2)1.3.2 变频供水系统应用范围 (3)1.4我的主要工作 (3)2 变频恒压供水的理论分析 (4)2.1水泵的工作原理 (4)2.2供水电机的搭配 (5)2.3水泵的调节方式 (6)2.4恒压供水系统的能耗分析 (6)2.5供水系统的安全性问题 (8)2.5.1 水锤效应 (8)2.5.2 水锤效应的产生原因 (9)2.5.3 水锤效应的消除 (9)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (10)3 变频恒压供水控制系统硬件的设计 (10)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (10)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (11)3.3供水设备的选择原则 (13)3.4参数的计算与供水设备选型 (15)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (15)3.4.2 变频器的选择 (15)3.4.3 压力传感器的选择 (17)3.4.4 水位传感器的选择 (18)3.4.5 其他低压电器的选择 (18)3.5PLC的选型 (19)3.5.1 I/O点的统计 (19)3.5.2 PLC选型的基本原则 (20)3.5.3 I/O的分配 (20)3.6系统硬件线路设计 (21)3.7PID参数的预置 (22)4 变频恒压供水控制系统软件的设计 (23)4.1常用编程方法 (23)4.1.1 经验设计法 (23)4.1.2 翻译设计法 (24)4.1.3 逻辑代数设计法 (25)4.2编程软件的简单介绍 (27)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (28)4.4程序的仿真与调试 (32)4.4.1 仿真软件的简介 (33)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (33)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (36)4.5.1 WinCC软件简介 (36)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (37)4.6经济效益分析 (41)5 总结与期望 (43)5.1总结 (43)5.2展望 (43)参考文献 (45)附录参数表 (46)致谢 (47)1 绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
高层恒压供水系统设计毕业论文
毕业设计(说明书)题目:高层恒压供水系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
国家职业资格全省统一鉴定维修电工技师论文(国家职业资格二级)论文题目:小区自动恒压生活供水控制系统设计姓名:身份证号:准考证号:所在省市:所在单位:摘要随着我国社会经济的发展,城市建设发展十分迅速,人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
首先:阐明了供水系统的变频调速节能原理;具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构,通过研究和比较,得出结论:变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
其次:对控制系统的主电路设计,控制电路设计。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器的内置PID控制方式完成,根据控制系统软硬件设计和控制要求,结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
最后:根据恒压供水系统控制流程图设计,利用软件进行梯形图编程设计。
关键词:恒压供水,变频调速,PLC,设计。
目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本课题产生的背景和意义 (2)1.3变频恒压供水的现况 (2)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (2)1.3.2 变频供水系统应用范围 (3)1.4本文的主要工作 (3)2 变频恒压供水的理论分析 (4)2.1水泵的工作原理 (4)2.2水泵的调节方式 (5)3 变频恒压供水控制系统硬件的设计 (5)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (6)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (7)3.3参数的计算与供水设备选型 (8)3.3.1 水泵的参数计算与型号的选择 (8)3.3.2 变频器的选择 (8)3.3.3 压力传感器的选择 (10)3.4.4 水位传感器的选择 (10)3.4.5 其他低压电器的选择 (11)3.5PLC的选型 (12)3.5.1 I/O点的统计 (12)3.5.2 PLC选型的基本原则 (12)3.5.3 I/O的分配 (13)3.6系统硬件线路设计 (13)3.7PID参数的预置 (14)4 变频恒压供水控制系统软件的设计 (16)4.1恒压供水系统控制流程图的设计 (16)4.3恒压工商系统的梯形图设计 (16)结论 (20)1 绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
在通常的城市及乡镇供水中,基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵,产生压力使管网中的自来水流动,把供水管网中的自来水送给用户。
但供水机泵供水的同时,也消耗大量的能量,如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时,降低能耗,将具有重要经济意义[1]。
我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多,在工程规模上也有一定水平,但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比,还有一定的差距。
随着社会经济的迅速发展,人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。
衡量供水质量的重要标准之一是供水压力是否恒定,因为水压恒定于某些工业或特殊用户是非常重要的,如当发生火警时,若供水压力不足或无水供应,不能迅速灭火,会造成更大的经济损失或人员伤亡.但是用户用水量是经常变动的,因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生,并且集中反映在供水的压力上:用水多而供水少,则供水压力低;用水少而供水多,则供水压力大。
保持管网的水压恒定供水,可使供水和用水之间保持平衡,不但提高了供水的产量和质量,也确保了供水生产以及电机运行的安全可靠性[2]。
供水主管网供水主管网图1.1 传统供水机示意图图1.2 变频供水机示意图变频调速技术以其显著的节能效果和稳定可靠的控制方式,在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用[3]。
利用变频技术与自动控制技术相结合,在中小型供水企业实现恒压供水,不仅能达到比较明显的节能效果,提高供水企业的效率,更能有效保证从水系统的安全可靠运行.变频恒水压供水系统集变频技术、电气传动技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控;同时可达到良好的节能性,提高供水效率。
所以设计基于变频调速的恒定水压供水系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平,同时降低能耗等方面具有重要的现实意义[4]。
1.2 本课题产生的背景和意义我国长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,工业自动化程度低。
传统调节供水压力的方式,多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式,前者产生大量能耗的,而且对电网中其他负荷造成影响,设备不断启停会影响设备寿命;后者则需要大量的占地与投资。
而变频调速式的运行十分稳定可靠,没有频繁的启动现象,启动方式为软启动,设备运行十分平稳,避免了电气、机械冲击,也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。
由此可见,变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势,具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。
1.3 变频恒压供水的现况1.3.1 国内外变频供水系统现状变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。
目前国外的恒压供水系统变频器成熟可靠,恒压控制技术先进。
国外变频供水系统在设计时主要采用一台变频器只带一台水泵机组的方式。
这种方式运行安全可靠,变压方式更灵活。
此方式的缺点必是电机数量和变频的数量一样多,投资成本高。
目前国内有不少公司在从事进行变频恒压供水的研制推广,国产变频器主要采用进口元件组装或直接进口国外变频器,结合PLC 或PID调节器实现恒压供水,在小容量、控制要求低的变频供水领域,国产变频器发展较快,并以其成本低廉的优势占领了相当部分小容量变频恒压供水市场。
但在大功率大容量变频器上,国产变频器有待于进一步改进和完善。
1.3.2 变频供水系统应用范围变频恒压供水系统在供水行业中的应用,按所使用的范围大致分为三类:(1) 小区供水(加压泵站)变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于包括工厂、小区供水、高层建筑供水、乡村加压站,特点是变频控制的电机功率小,一般在135kW以下,控制系统简单。
由于这一范围的用户群十分庞大,所以是目前国内研究和推广最多的方式。
(2) 国内中小型供水厂变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于中小供水厂或大中城市的辅助供水厂。
这类变频器、电机功率在135kV~320kW之间,电网电压通常为220V或380V。
受中小水厂规模和经济条件限制,目前主要采用国产通用的变频恒压供水变频器。
(3) 大型供水厂的变频恒压供水系统这类变频供水系统用于大中城市的主力供水厂,特点是功率大(一般都大于320kW)、机组多、多数采用高压变频系统。
这类系统一般变频器和控制器要求较高,多数采用了国外进口变频器和控制系统。
目前,国内除了高压变频供水系统,多数变频供水系统均声称要改变容量就可以通用于各种供水范围,但在实际运用中,不同供水环境对变频器的要求和控制方式是不一致的,大多数变频器并不能真正实现通用。
所以在部分条件复杂的中小水厂,采用通用的恒压供水变频系统并不能完全满足实践要求,现部分中小水厂已认识到这一情况,并针对实际情况对变频恒压供水系统加以改进和完善。
1.3.3 本文的主要工作本文主要通过研究PLC来控制变频器实现恒压供水,通过设计解并熟悉了PLC的工作原理,编程原理以及编程方法。
进行了控制系统的主电路设计、控制电路设计,系统的控制设备选用S7-200系列的PLC(CPU222),变频器选用西门子泵类专用的变频器MM430。
进行了控制程序(梯形图)的设计。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器完成。
最后,对变频恒压供水系统进行调试,对该系统在供水中所取得的节约电耗、恒定压力、保护管网等进行了总结,指出变频技术在供水领域所取得的成果及局限性。
2 变频恒压供水的理论分析2.1 水泵的工作原理供水所用水泵主要是离心泵,普通离心泵如图2.1所示,叶轮安装在泵2内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动,泵壳中央有一液体吸入口4与吸入管5连接,液体经底阀6和吸入管进入泵内,泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体:启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。
在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入泵壳。
在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。
液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。
可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
图2.1 离心泵结构示意图2.2水泵的调节方式水泵的调速运行,是指水泵在运行中根据运行环境的需要,人为的改变运行工作状况点(简称工况点)的位置,使流量、扬程、轴功率等运行参数适应新的工作状况的需要。
水泵的调节方式与节能的关系非常密切,过去普遍采用改变阀门或挡板开度的节流调节方式,即改变装置管网的特性曲线进行调节。
大量的统计调查表明,一些在运行中需要进行调节的水泵,其能量浪费的主要原因,往往是由于采用不合适的调节方式。
因此,研究并设计它们的调节方式,是节能最有效的途径和关键所在。
水泵的调节方式可分为恒速调节与变速调节。
详细划分如下:水泵的调节方式调压调速异步电机转子串电阻调速异步电机的变极调速异步电机的串极调速变频调速液力耦合器的变速调节油膜转差离合器的变速调节电磁转差离合器的变速调节改变传动装置改变原动机的转速节流调节混流式,轴流式泵的动叶调节改变泵的运行台数调节恒速调节变速调节图2.2 水泵的调节方式3 变频恒压供水控制系统硬件的设计3.1 变频恒压供水控制系统的构成方案从变频恒压供水的原理分析可知,该系统主要有压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。
系统主要的设计任务是利用恒压控制单元使变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵,实现管网水压的恒定和水泵电机的软启动以及变频水泵与工频水泵的切换,同时还要能对运行数据进行传输。
根据系统的设计任务要求,结合系统的使用场所,本次设计才用通用变频器+PCL(包括变频控制、调节器控制)+人机界面+压力传感器的构成方案。
系统的构成框图如图3.1所示。
图3.1 系统构成框图这种控制方式灵活方便。
具有良好的通信接口,可以方便地与其他的系统进行数据交换;通用性强,由于PLC产品的系列化和模块化,用户可灵活组成各规模和要求不同控制系统。
在硬件设计上,只需确定PLC的硬件配置和变频器的外部接线,当控制要求发生改变时,可以方便地通过PC机来改变存贮器中的控制程序,所以现场调试方便。