教材：恒压供水系统调试与运行(第2版)
恒压供水系统PPT课件
应求的现象。
传统方法
1 2 3
水塔，就是先用水泵把水抽到高处，然后利用水的压力供水，和 直接用水泵供水有了进一步提高。但是这种方法把水经过两次输 送。输送过程中不可避免的造成二次污染，影响居民健康。所以 这种方法不可取。
高位水箱——采取这种方法不但达到了高层楼房用户不因城市水 管压力减小而用不到水的目标，也尽量避免了水源的二次污染。 可它的投资成本价高。居民负担加重，所以不可取。
• 恒压供水泵站一般需要设多台水泵及电机，这比设单台水泵电机节能而可靠。配单台电机及水泵 时，它们的功率必须足够大，在用水量少时来开一台大电机肯定是浪费的，电机选小了用水量大 时供水量则相应的会不足。而且水泵与电机维修的时候，备用泵是必要的。而恒压供水的主要目 标是保持管网水压的恒定，水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化的，那么这就是要用变频 器为水泵电机供电。在此这里有两种配置方案，一种是为每一台水泵电机配一台相应的变频器， 从解决问题方案这个比较简单和方便，电机与变频器间不须切换，但是从经费的角度来看的话这 样比较昂贵。另一种方案则是数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换的，供水运行时， 一台水泵变频运行，其余的水泵工频运行，以满足不同的水量需求。
供水系统方案图
主电路图
压力传感器
扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理被测介质的压力直接 作用于传感器的膜片上（不锈 钢或陶瓷），使膜片产生与介 质压力成正比的微位移，使传 感器的电阻值发生变化，和用 电子线路检测这一变化，并转 换输出一个对应于这一压力的 标准测量信号。
恒压供水一拖2操作流程及注意事项
恒压供水一拖2操作流程及注意事项
嘿呀！今天咱就来好好聊聊这恒压供水一拖 2 的操作流程及注意事项！
首先呢，咱们来说说操作流程哈。
1. 启动前的准备工作那可是相当重要哇！得先检查设备的外观，看看有没有啥破损或者松动的地方呀。
还要瞅瞅电源连接是不是正常呢，这可不能马虎！
2. 然后呀，打开供水阀门，确保水能够顺畅地流进来哟。
3. 接下来，设置好相关的压力参数，这一步可得仔细咯，不然水压不合适可就麻烦啦！
4. 一切准备就绪，就可以按下启动按钮啦。
哎呀呀，下面再说说注意事项！
1. 操作过程中要时刻留意设备的运行声音，要是有异常的响声，得赶紧停机检查呀！
2. 注意观察水压表的示数，千万别让水压过高或者过低啦，不然会影响使用效果的哟！
3. 定期对设备进行维护保养，比如清理滤网啥的，这能延长设备的使用寿命呢！
4. 遇到故障的时候，千万别自己乱捣鼓，得找专业人员来处理哇！
5. 还有还有，一定要按照操作手册来操作，可不能想当然地乱来呀！
哇！总之，恒压供水一拖 2 的操作流程和注意事项可都得牢记
在心哟，这样才能保证设备正常运行，为咱们提供稳定的供水服务呢！。
恒压供水实验指导书
目录第一章可编程控制器及变频器介绍 (2)第二章实验内容 (5)实验一控制屏认识与调试实验 (5)实验二单泵控制变频恒压供水实验 (8)实验三双泵切换变频恒压供水实验 (11)实验四生活水系统静态压力控制实验 (14)实验五生活水系统动态压力控制实验 (17)实验六生活水系统的分时控制实验 (20)实验七夜间休眠模式下的供水实验 (23)实验八模拟消防状态供水实验 (26)实验九基于PLC模拟量控制变频开环调速实验 (29)实验十基于PLC通信方式的变频开环调速实验 (32)实验十一基于PLC通信方式的速度闭环定位控制实验 (38)实验十二基于PLC模拟量方式的变频闭环调速实验 (42)实验十三基于PLC模拟量方式的变频器矢量闭环调速实验 (45)附录一 GX developer 软件的安装 (48)第一章 可编程控制器及变频器介绍一．可编程控制器简介可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller ，简称PLC 。
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复杂接线、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的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。
二．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、编程器、扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。
《恒压供水系统》课件
02
CHAPTER
恒压供水系统的组成
储水设备是恒压供水系统中的重要组成部分，主要作用是储存用于供水的原水。
储水设备应具备足够的容量，以满足供水需求，同时应保持清洁卫生，防止水质污染。
储水设备的设计和选型应根据供水规模和要求进行，以确保供水的质量和稳定性。
增压设备是恒压供水系统中的关键设备之一，主要作用是将原水增压至所需的供水压力。
采用新型材料和工艺，提高供水系统的耐久性和可靠性，延长使用寿命。
将恒压供水系统应用于农村地区，解决农村居民的饮水安全问题。
农村供水
扩大恒压供水系统在工业领域的应用，满足工业生产对稳定供水的要求。
工业供水
将恒压供水系统应用于公共设施，如公园、学校等，提高供水服务质量。
公共设施供水
标准化和模块化
推动恒压供水系统的标准化和模块化发展，降低生产成本和安装维护难度。
管路系统是恒压供水系统中的输送媒介，主要作用是将增压后的原水输送到各个用水点。
03
CHAPTER
恒压供水系统的优势与挑战
恒压供水系统能保持水压的稳定，避免水压波动对用水设备造成的影响。
稳定性高
恒压供水系统能够根据实际用水需求调整供水压力，有效降低能源消耗和减少环境污染。
节能环保
恒压供水系统采用自动化控制技术，可实现远程监控和操作，提高供水管理的效率和可靠性。
《恒压供水系统》PPT课件
目录
恒压供水系统概述恒压供水系统的组成恒压供水系统的优势与挑战恒压供水系统的设计与实施恒压供水系统的维护与保养恒压供水系统的未来发展
01
CHAPTER
恒压供水系统概述
总结词
恒压供水系统的定义和主要特点
详细描述
电子课件-《变频技术及应用(三菱 第二版)》-B02-0757 课题三 变频恒压供水控制
课题三 变频恒压供水控制 相关知识 一、变频与工频切换控制原理
继电器与变频器组合的变频与工频的切换控制电路
课题三 变频恒压供水控制
二、 电动机的启动
随着大功率电力电子器件的不断发展成熟，变频器得到 了广泛应用。
１． 变频启动 先将电动机接到变频器的输出端，启动时，变频器输出 交流电的频率由 0 开始逐渐增加，输出电压也成比例增加。 ２． 变频与工频状态切换 当电动机达到规定转速之后，其所加工作电压往往已接 近工频，再继续由变频器供电，也不能起到节电的效果，失 去了变频器供电的意义，同时变频器本身也有一定的功率损 耗，此时应转入工频运行。
课题三 变频恒压供水控制
任务 １ 任务 ２ 任务 ３ 任务 ４ 任务 ５
单台水泵的变频控制 单台水泵变频启动工频运行控制 单台水泵的变频器 PID 控制 三台水泵的 PID 控制 小区恒压供水控制
课题三 变频恒压供水控制
随着城市建设飞速发展，高层智能楼宇大量涌现，居民用 水矛盾日益突出。如采用传统水箱供水，存在水压不稳、 二 次污染和耗能增加等问题。为保证供水质量，高层建筑普遍采 用了变频恒压供水系统，其具有优异的调速和启动性能，以及 高效率、 高功率因数和明显的节能效果。
3．系统要求设置 0.4 Mpa 为上限报警、0.2
Mpa 为下限报警，报警 5 s 后，系统自动停止运行。
4．系统运行参数能根据需要设置。
课题三 变频恒压供水控制
相关知识 一、PID 控制概述
PID 控制是随时将传感器测量的实际信号（称为 反馈信号）与被控量的目标信号相比较，以判断是否 已经到达预定目标。
负作用控制过程
课题三 变频恒压供水控制
５． 正作用
正作用控制过程
恒压供水控制器说明书
恒压供水控制器说明书一、产品概述恒压供水控制器是一种用于自动控制供水系统压力的智能化设备。
它能够根据实际用水需求，实时调节水泵的运行状态，以保持供水压力的稳定，从而提高供水质量，节约能源，并延长水泵的使用寿命。
二、工作原理恒压供水控制器通过压力传感器采集供水系统中的压力信号，并将其与设定的压力值进行比较。
当实际压力低于设定压力时，控制器会启动水泵增加供水量，直至压力达到设定值；当实际压力高于设定压力时，控制器则会减少水泵的运行数量或降低水泵的转速，以减少供水量，使压力恢复到设定范围内。
三、主要功能1、压力设定用户可以根据实际需求，在控制器上设定所需的供水压力值。
2、多泵控制支持对多台水泵的自动切换和协调控制，实现水泵的轮流工作和备用，提高系统的可靠性。
3、自动调速根据压力变化，自动调节水泵的转速，实现节能运行。
4、故障报警当系统出现故障，如水泵过载、缺水等，控制器会发出报警信号，并采取相应的保护措施。
5、数据显示实时显示供水压力、水泵运行状态、电流、电压等参数，方便用户监控系统运行情况。
6、通信功能具备通信接口，可与上位机进行通信，实现远程监控和管理。
四、技术参数1、输入电源：＿____V，＿____Hz2、压力测量范围：＿____MPa3、控制精度：＿____MPa4、输出控制方式：＿____5、防护等级：＿____五、安装与接线1、安装环境控制器应安装在干燥、通风良好、无腐蚀性气体的场所，避免阳光直射和强烈震动。
2、接线步骤（1）按照控制器的接线图，将压力传感器、水泵电机、电源等线路正确连接。
（2）确保接线牢固，接触良好，避免虚接和短路。
六、操作方法1、开机接通电源，控制器将进行自检，显示正常后即可进入工作状态。
2、参数设置通过操作面板上的按键，进入参数设置界面，按照提示输入设定压力等参数。
3、手动/自动切换可根据需要选择手动控制或自动控制模式。
4、运行监控在运行过程中，密切关注控制器的显示参数，如有异常及时处理。
恒压供水系统设计 (2)
恒压供水系统设计概述恒压供水系统是一种利用控制技术保持水压恒定的供水系统。
在传统的供水系统中，水压可能会受到外界因素的影响而波动，导致水压不稳定的问题。
而恒压供水系统通过控制水泵的运行来调整水压，使其保持在一个稳定的水平，从而解决了水压不稳定的问题。
本文将介绍恒压供水系统的设计原理和操作步骤。
设计原理恒压供水系统的设计原理基于控制技术。
系统通过感应水压的变化，实时调整水泵的运行状态，从而保持水压恒定。
具体原理如下： 1. 感应：系统在关键水路上安装压力传感器，以感应水压的变化。
2. 反馈控制：感应器将实时采集到的数据传输给控制器。
控制器通过与设定的目标水压进行比较，确定水压是否处于合适的范围内。
3. 调整水泵运行：当实际水压低于设定水压时，控制器会启动水泵，增加供水量；当实际水压高于设定水压时，控制器会停止水泵，减少供水量。
4. 反馈机制：调整完毕后，控制器通过再次检测水压来确认调整是否达到预期效果。
如果水压仍然不达标，控制器会继续调整水泵的运行状态，直到水压稳定在设定范围内。
设计步骤恒压供水系统的设计包括以下步骤： 1. 系统需求分析：根据实际需求确定使用恒压供水系统的区域范围、水压要求等参数。
2. 设计水路结构：根据系统需求和实际情况设计水路结构，包括水泵布置、管道布置等。
3. 选择水泵和控制器：根据系统需求选定合适的水泵和控制器。
水泵的选择需要考虑供水量、扬程等参数；控制器的选择需要考虑水压调节范围、调节精度等参数。
4. 安装：根据设计图纸进行水泵和管道的安装工作，确保安装准确稳固。
5. 连接和调试：将水泵、控制器、压力传感器等设备进行连接，进行系统调试和功能测试。
6. 操作和维护：完成系统安装和调试后，进行操作和维护培训，确保系统正常运行，并定期进行设备检查和维护。
优点和应用恒压供水系统具有以下优点： - 水压稳定：恒压供水系统可以实时调整水泵的运行状态，保持水压的恒定，提高供水质量。
QD200恒压供水(第2版)
QD200变频器恒压供水应用变频器恒压供水应用1.1. 恒压供水简单实例1.2. PID调试中常见问题及对策采用端子控制，请设置采用键盘控制，请设置注1：U026和U027显示的为压力百分比，假设远传压力表量程为 1.0Mpa，U026 = 20，则表示给定压力U026 = 1.0 * 20% = 0.2Mpa.。
注2：如果变频器监视组参数无法查询U026和U027两个参数，则可通过U003和U017来监视给定压力和反馈压力，其对应关系换算公式如下：U026 = U003÷50.0 *100% , U027 = U017÷50.0*100% 。
其对应关系可见下表：1.3. 相关参数恒压供水常用 功能参数代码 说明 详细说明 出厂值 更改 用户值f900 PID控制启用 0 ：PID禁用1：启用-反馈源AI12：启用-反馈源AI20 ○f901 PID比例增益(P控制) 0.01~100.0 0.30 ○ f902 PID积分增益(I控制) 0.01~100.0 0.20 ○ f903PID微分增益(D控制) 0.00~2.55 0.00 ○ f904 PID控制等待时间 0~2400 s 0 ○f905 PI调节器偏差输入信号取反 0：否1：是0 ○f906 休眠模式唤醒滞环带宽 0.0 ~f007 Hz 0.2 ○f907 基于PI误差的休眠模式PI唤醒阈值 0.0 ~f007 Hz 0.0 ○f908 基于PI反馈误差的休眠模式PI唤醒阈值 0.0 ~f007 Hz 0.0 ○f909 休眠选择0：休眠有效（电机停机）。
1：以下限频率运行。
0 ●f910 休眠延时唤醒时间 0~600.0s 0.0 ●f911 唤醒压力百分比 0~100.0% 0.0 ○f912 休眠压力百分比 0~100.0% 0.0f913 上限压力百分比 0~100.0% 0.0f914 下限压力百分比 0~100.0% 0.0f501 休眠延时时间 0~600.0s 0.0f830 PID键盘数字给定压力百分比 0~100.0% 0.0f120 参数复位 F120=8，设定P型机。
恒压供水系统课件
特点
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自动化程度高，可实现无人值守。
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供水压力稳定，满足各种用水需求。
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节能高效，可有效降低运行成本。
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提高供水品质，减少水锤和压力波动对管网的冲击。
系统组成与工作原理
系统组成
恒压供水系统主要由水泵、电机、压力传感器、控制器等组 成。
02
恒压供水系统的设计与实现
需求分析
用户需求
恒压供水系统需要满足用户对水 压稳定、水量充足的需求，同时
要保证供水安全可靠。
技术要求
系统需要具备高效、稳定、智能的 特点，能够实现自动化控制和远程 监控，提高供水效率和管理水平。
成本预算
在满足用户需求和技术要求的前提 下，系统设计应考虑成本预算，合 理选用材料和设备，降低建设和运 行成本。
定期检查与大修
定期检查
根据设备运行情况，定期对设备 进行全面检查，确保设备正常运 行。
大修
根据设备使用情况，对设备进行 大修，更换磨损的零部件，提高 设备性能和使用寿命。
06
恒压供水系统的案例分析
案例一：某小区恒压供水系统设计
总结词
高效稳定、节能环保
详细描述
该小区采用恒压供水系统，通过变频器调节水泵电机转速，实现管网压力恒定 。该设计提高了供水效率，保证了供水稳定，同时具有节能和环保的优点。
工作原理
通过压力传感器检测管网压力，将压力信号反馈给控制器， 控制器根据设定的压力值与实际压力值进行比较，调节水泵 电机的转速或控制水泵的启停，使供水压力保持恒定。
恒压供水系统的应用场景
高层建筑、居民小区 、公共设施等场合的 供水。
《供热系统调试与运行》课程教学改革与实践
《供热系统调试与运行》课程教学改革与实践发布时间：2023-05-12T03:05:49.866Z 来源：《教育学文摘》2023年3月总第437期作者：张海波武涛[导读] 《供热系统调试与运行》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方式是非常必要的。
上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620摘要：《供热系统调试与运行》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方式是非常必要的。
供热系统调试与运行课程是供热通风与空调工程技术专业的一门专业课程。
课程的任务是通过课堂教学，使学生掌握供热系统初调节、运行调节及运行维护管理的基本知识；具备分析和处理一般供热系统故障能力和使供热系统安全、可靠、经济、有效运行的管理能力。
课程教学实践表明，所提出的教改方案和策略的实施有助于改善《供热系统调试与运行》课程的教学效果。
关键词：供热系统调试与运行能源与动力工程教学改革《供热系统调试与运行》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方法是非常必要的。
一、课程的性质、地位和任务供热系统调试与运行课程是供热通风与空调工程技术专业的一门专业课程。
课程的任务是通过课堂教学，使学生掌握供热系统初调节、运行调节及运行维护管理的基本知识；具备分析和处理一般供热系统故障能力和使供热系统安全、可靠、经济、有效运行的管理能力。
二、课程内容和教学要求1.调节与控制装置。
(1)课程内容。
阀门的调节特性；散热器温控阀；平衡阀；自力式控制阀；气候补偿器。
(2)教学要求。
掌握阀门的流量特性：掌握阀门的阻力特性；了解散热器温控阀的构造，掌握散热器温控阀的工作原理，理解散热器温控阀的调节作用；了解平衡阀的构造，掌握平衡阀的工作原理；理解平衡阀的安装位置，理解平衡阀的选型，掌握平衡阀的调试；了解自力式流量控制阀的构造特点及工作原理，掌握自力式流量控制阀的安装位置与选型；了解自力式温度控制阀的构造特点及工作原理，掌握自力式温度控制阀的安装位置与选型；了解自力式压差控制阀的构造特点及工作原理，掌握自力式压差控制阀的安装位置与选型；了解气候补偿器简介与工作原理，掌握气候补偿器功能与应用范围，理解气候补偿器的应用意义。
恒压供水系统的实训报告
一、实训目的1. 熟悉恒压供水系统的组成、工作原理及运行特点；2. 掌握恒压供水系统的安装、调试和维护方法；3. 了解恒压供水系统在实际工程中的应用和重要性。
二、实训内容1. 恒压供水系统概述（1）恒压供水系统组成：主要由水泵、变频器、压力传感器、控制器、管路及阀门等组成。
（2）恒压供水系统工作原理：通过压力传感器实时监测管网压力，控制器根据设定值与实际压力的偏差，调节变频器输出频率，从而控制水泵转速，使管网压力保持恒定。
2. 恒压供水系统实训步骤（1）设备准备：将水泵、变频器、压力传感器、控制器等设备安装到位，连接好管路及阀门。
（2）参数设置：根据实际需求，设置压力传感器、控制器等设备的参数。
（3）系统调试：开启水泵，观察压力传感器、控制器等设备的运行状态，调整参数，使管网压力达到设定值。
（4）系统运行：观察系统运行过程中管网压力变化，确保系统稳定运行。
3. 恒压供水系统实训注意事项（1）确保设备安装牢固，连接正确；（2）注意安全操作，避免触电、烫伤等事故；（3）按照参数设置要求进行调试，确保系统稳定运行；（4）定期检查设备运行状态，发现问题及时处理。
三、实训结果与分析1. 实训结果通过实训，掌握了恒压供水系统的安装、调试和维护方法，确保了系统稳定运行。
2. 实训分析（1）恒压供水系统在实际工程中的应用：恒压供水系统广泛应用于高层建筑、住宅小区、工厂、宾馆等场所，具有供水稳定、节能环保、安全可靠等优点。
（2）恒压供水系统的重要性：恒压供水系统可以保证用户用水需求，提高生活质量；同时，系统具有节能环保、降低运营成本等特点，对于节约水资源、保护环境具有重要意义。
四、实训心得体会1. 通过本次实训，对恒压供水系统有了更深入的了解，掌握了系统的安装、调试和维护方法。
2. 实训过程中，学会了如何分析问题、解决问题，提高了自己的动手能力和实际操作能力。
3. 恒压供水系统在实际工程中的应用广泛，对提高用户生活质量、节约水资源、保护环境具有重要意义。
恒压供水控制系统器说明书
一、系统概述VC-3200系列微电脑变频供水/补水控制器是专为变频恒压供水系统和锅炉及换热系统补水而设计的微电脑控制器，可与各种品牌的变频器配套使用。
具有压力控制精度高、压力稳定、第二消防压力（动压）设定、系统超压泄水自动控制、设定参数密码锁定等多项功能。
二、主要性能指标1.可编程设定多种泵工作方式，最多可拖五台泵（1变频+4工频）；2.具有压力测量值防抖动补偿控制功能；3.参数调整和设定具有密码锁定及保护功能；4.采用人工智能模糊控制算法，设定参数少，控制精度高，带看门狗电路，采用数字滤波及多项抗干扰措施。
5.可接无源远传压力表、有源电压及电流型压力变送器；6. D/A输出控制频率电压为DC 0-10V, 也可设定为DC 0-5V;7.具有压力传感器零点和满度补偿功能；8.具有定时自动倒泵功能；9.具有第二压力（消防压力）设定和控制功能；10.具有缺水自动检测保护功能和外部输入停机保护功能；11.系统补水控制时，具有超压自动泄水控制功能；12.具有供水附属小泵控制功能，可设定小泵变频或工频模式；13.具有可选的定时自动开、关机控制功能；14.具有小流量水泵睡眠控制功能；15.具有手操器功能，可手动调节输出电压来控制变频器的频率；16.可代替电接点压力表进行上、下限压力控制；17.具有可选分时分压供水控制功能，最多有六段时间控制；三、安装和配线端子说明1.控制器外形尺寸: 160mm×80mm×80mm（AC-3200）160mm×80mm×90mm （AC-3200）2.控制柜面板开口尺寸152mm×76mm，面板卡入式安装。
3.使用环境为:无水滴、蒸汽、腐蚀、易燃、灰尘及金属微粒的场所；4.使用环境温度:-20℃～50℃5.相对湿度:<95%;6.额定工作电压:AC220V±10%;7.控制器额定功耗:<=AC 5W;8.控制器接线端子输出容量：3A/ AC220V9.面板及配线端子说明：VC-3200型控制器端子接线图VC-3200型控制器接线端子说明：N---AC 220V零线 L --- AC 220V火线B1---1#泵变频运行触点B2---2#泵变频运行触点B3---3#泵变频(或4#泵工频)运行触点 G1---1#泵工频运行触点G2---2#泵工频运行触点 G3---3#泵工频运行触点TXD/T+ ---RS232/485通讯接口NC ---空点RXD/T- ---RS232/485通讯接口GND—信号地CM1---信号公共点1 FWD---正转运行V+ ----远传压力表高端IN---压力信号输入端（0-5V）GND---压力信号公用端DI2---停机信号输入DI1---第二压力信号设定端D/A ---DC 0-10V输出CM2---信号公共点2四、操作面板指示及参数设定说明1.面板及按键:PV窗口为测量值显示窗口，SV窗口为设定值显示窗口。
CPS-21B2Ⅱ变频恒压供水控制器使用说明书1_last
CPS-21BⅡ变频恒压供水控制器使用说明书目录一﹑CPS-21BⅡ变频恒压供水控制器的特点 (2)二﹑控制系统构成图 (2)三﹑控制器的产品规格 (2)四﹑控制器工作条件 (3)五﹑控制器示意图及说明 (3)六﹑端子说明 (4)七﹑功能代码一览表 (6)八﹑安装 (8)九﹑显示面板操作 (8)十、自动运行 (12)十一、系统调试及维护 (12)十二、包装、运输和贮存 (13)十三、厂家信息 (13)附录一故障信息 (14)一﹑CPS-21BⅡ变频恒压供水控制器的特点CPS-21B-Ⅱ变频恒压供水控制器（以下简称为21BⅡ控制器）是我公司在原有第四代CPS-21B型控制器的基础之上，按照ISO9000质量体系的要求研发新型控制器。
我们综合了十年来广大用户的需求，参照最新的标准，采用最新的单片机技术，结合高可靠性的设计，开发出的21BⅡ控制器具有更高的可靠性及稳定性。
二﹑控制系统构成图图1 系统组成示意图三﹑控制器的产品规格3.1产品规格型号21BⅡ控制器适用于工业和生活供水控制系统。
其产品规格型号如下图所示：C P S – 2 1 BⅡBⅡ: 型号21: 设计序列变频恒压供水控制器图2 控制器型号说明3.2 选型说明：21BⅡ控制器可以设计成整个或部分泵组变频循环软起动工作方式，或配置成1台变量泵+多台定量泵（最多3台定量泵）的工作方式。
各种工作方式均最多可控制3台主泵和一台附属小泵。
21BⅡ控制器的显示部分为数码管和LED的方式。
四、控制器工作条件4.1 温度：-5℃~+55℃4.2 相对湿度：≤95%（无凝露）4.3 电源：AC 185V~265V 50Hz4.4 海拔高度不超过2000米4.5 外壳防护等级：IP204.6 产品的执行标准：Q/HD LLK001-2004五﹑控制器示意图及说明5.1 CPS-21BⅡ控制器面板图图3 整机前视图5.2 整机示意图说明：1：系统自动运行指示灯2：系统报警指示灯3、4、5：数码管显示信息窗口，3窗可根据设定显示压力和频率，4、5窗除显示参数设定的信息外，还可显示报警故障信息和泵的设定类型信息6：指示灯，可显示对应泵的设定状态和工作状态7：功能键，用于调出设定泵运行类型或修改参数功能，或者在功能菜单的任何项中退出8：设定键，用于设定参数时的确定和水泵手动起停的执行9：上下键作为系统参数调整时用的加减键，下键还兼做调出手动调试的功能注：详细操作请参见第九部分“显示面板操作”（第8页）。
恒压供水系统课程设计
恒压供水系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握恒压供水系统的基本组成和工作原理；2. 学生能够运用流体力学和电路基础知识，分析恒压供水系统中的压力、流量与功率之间的关系；3. 学生能够运用数学方法，对恒压供水系统进行简单的设计计算。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制简单的恒压供水系统示意图；2. 学生能够通过实验操作，验证恒压供水系统的工作原理；3. 学生能够运用相关仪器和设备，进行恒压供水系统的调试与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到恒压供水系统在生活中的应用价值，增强对工程技术的兴趣；2. 学生能够通过团队协作，培养沟通与协作能力，增强集体荣誉感；3. 学生能够在课程学习过程中，培养严谨的科学态度和问题解决能力。
课程性质：本课程为工程技术类课程，结合流体力学、电路基础等知识，以实际工程应用为背景，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：学生为八年级或九年级学生，具有一定的物理、数学基础，对实际工程技术有一定的好奇心。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，鼓励学生提问和发表见解，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 恒压供水系统的基本组成：- 水泵、水管、阀门、压力传感器、控制器等部件的作用及相互关系；- 教材章节：第三章第二节。
2. 恒压供水系统工作原理：- 流体力学基础知识在恒压供水系统中的应用；- 电路基础知识在恒压供水系统控制电路中的应用；- 教材章节：第三章第三节。
3. 恒压供水系统设计计算：- 系统压力、流量与功率的计算方法；- 教材章节：第三章第四节。
4. 实践操作：- CAD软件绘制恒压供水系统示意图；- 恒压供水系统的组装与调试；- 教材章节：第三章实验。
5. 教学进度安排：- 理论教学：6课时；- 实践操作：4课时；- 课时分配：第三章第二节（2课时）、第三章第三节（2课时）、第三章第四节（2课时）、实验（2课时）。
变频器技术应用与实践(第二版) 情景三 项目二 变频器恒压供水
（7）带独立电压设定值的V/f 控制，P1300 = 19：电压设定值可以由参
数 P1330 给定，而与斜坡函数发生器（RFG）的输出频率无关。 3）PID控制
（1）PID控制器：MICROMASTER变频器有集成的工艺调节器，PID控制
器通过参数P2200激活，它可用于过程控制的高级闭环控制
二、知识讲座
二、知识讲座
3、西门子MM430变频器
西门子变频器MM430是一款专门为风机和水泵设计的变频器，具有 丰富的软件设置参数，可以扩展实现多种功能，能够适应各种复杂工况下
的需要。通过对MM430的PID参数设定，可以在不增加任何外在设备的条
件下，实现供水压力的恒定，提高供水质量，同时减少能量损耗。 西门子MM430变频器用于泵和风机控制时的特点： （1）电动机的分级控制 （2）节能控制方式 （3）手动/自动控制（手动操作/ 自动操作） （4）传动皮带故障的检测（对水泵无水空转的检测）M430变频器
2）控制方式（P1300）
PID工艺调节器的结构图
二、知识讲座
3、西门子MM430变频器
2）控制方式（P1300）
PID过程控制器
二、知识讲座
3、西门子MM430变频器
2）控制方式（P1300） （6）用于纺织机械的带FCC功能的V/ f 控制，P1300 = 6：该功能是 P1300 = 1 和P1300 = 5 的组合控制。
项目二 变频器恒压供水
一、项目背景及要求
随着城市规模的不断扩大，高层建筑的不断增高，对城市供水的 公用管网的出口压力要求越来越高。近年来，随着变频调速技术的 日益成熟，变频恒压供水以其显著的节能效果和可靠稳定的控制方 式，在供水系统中得到广泛的应用。变频恒压供水系统是指在供水 管网中用水量发生变化时，出口压力保持不变的供水方式。变频恒 压供水系统对水泵电动机实行无级调速，依据用水量及水压变化通 过微机检测、运算，自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要 求，是目前最先进，合理的节能供水系统。
恒压供水系统实训报告
一、实训目的1. 了解恒压供水系统的组成和工作原理；2. 掌握恒压供水系统的安装、调试和维护方法；3. 熟悉恒压供水系统在工程中的应用及注意事项；4. 培养实际操作能力和团队协作精神。
二、实训内容1. 恒压供水系统的组成及工作原理（1）恒压供水系统主要由水泵、变频器、压力传感器、控制器、管道、阀门等组成。
（2）工作原理：水泵将水从水源地抽至供水管网，通过变频器实现水泵的变频调速，根据压力传感器的反馈信号，调节水泵的转速，使供水管网的水压保持恒定。
2. 恒压供水系统的安装与调试（1）安装：1）根据设计图纸，确定水泵、变频器、压力传感器等设备的安装位置；2）按照设备说明书，进行设备安装，包括管道连接、阀门安装等；3）连接控制线缆，确保控制信号准确传输。
（2）调试：1）开启水源，检查水泵、变频器等设备是否正常工作；2）根据实际需求，设置压力传感器报警值和变频器启动/停止条件；3）调整水泵转速，使供水管网的水压达到设定值；4）检查管道、阀门等设备是否存在泄漏现象。
3. 恒压供水系统的维护与保养（1）定期检查水泵、变频器、压力传感器等设备的运行状态，确保设备正常工作；（2）定期清理水泵、管道、阀门等设备，防止污垢、锈蚀等影响设备运行；（3）定期检查电气线路，确保控制信号传输准确；（4）定期检查管道、阀门等设备，防止泄漏现象；（5）定期对系统进行试运行，确保系统运行稳定。
三、实训总结1. 通过本次实训，我们了解了恒压供水系统的组成、工作原理以及安装、调试和维护方法，为今后在实际工程中应用恒压供水系统打下了基础。
2. 在实训过程中，我们掌握了团队协作精神，提高了实际操作能力。
同时，也认识到恒压供水系统在实际工程中的应用价值，为我国供水事业的发展贡献一份力量。
3. 针对实训过程中发现的问题，我们提出以下建议：（1）加强理论知识学习，提高对恒压供水系统的理解；（2）注重实践操作，提高实际操作能力；（3）关注新技术、新设备的发展，为我国供水事业提供技术支持。
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项目四恒压供水系统调试与运行恒压供水系统一般由水箱、水泵、电动机、压力传感器、控制器、变频器等组成。
采用多台水泵及电机比单台水泵及电机节能而可靠。
恒压供水的主要目标是保持管网水压的恒定，水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化，这就需要用变频器为水泵电机供电。
数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换，供水运行时，一台水泵变频运行，其余水泵工频运行，以满足不同用水量的需求。
如图4-1所示。
图4-1 恒压供水控制系统学习完本项目后，你将能够：●了解恒压供水系统的组成及各部分的作用；●掌握恒压供水基本原理，控制器的闭环工作过程；●熟悉模拟量模块EM235的性能指标、接线、校准及配置；●掌握变送器的选择与应用；●掌握模拟量地址设置、采集、变换及滤波；●理解PID控制各部分的作用，熟悉PID指令；●熟悉PID控制各参数的工业常用范围；●掌握变频器通信控制的接线与参数设置；●熟练应用USS协议控制西门子MM420变频器；●熟练搭建西门子触摸屏组态环境；●熟练应用西门子触摸屏建立项目、组态元件、下载调试；●掌握系统选型、图纸绘制、系统接线；●熟练编制手动子程序，配合触摸屏调试硬件系统；●熟练编制自动子程序，实现恒压控制；●熟练组态触摸屏，进行界面切换、参数设置、操作控制。
4.1 恒压供水系统认知4.1.1 实训的目的和要求1. 实训的目的（1）了解恒压供水系统的组成。
（2）理解各组成部分在作用。
2. 实训的要求（1）观察系统，说明各部分作用。
（2）打开控制柜，说明每个器件的作用，说明每根接线的作用。
（3）拆卸控制柜。
4.1.2 基本原理恒压供水系统可分为控制柜和执行机构两大部分。
控制柜有电源、显示仪表、控制器、中间继电器、接触器、变频器、压力传感器、变送器、互感器、按钮、转换开关、触摸屏等组成，执行机构一般由水箱、水泵、止回阀、电动机、阀门等组成。
如图4-2所示。
水泵水箱图4-2 变频恒压供水系统的基本构成1. 控制柜电气控制柜主要是实现一些控制功能，里面一般有开关，继电器或PLC之类的元器件或产品。
有传统的继电器和PLC控制。
比较简单的控制可以用继电器来控制，复杂的控制一般采用PLC控制。
而电气控制柜是根据不同的需要，采用不同的控制。
根据被控制设备的多少，大小选择不同的电气元件组合成一个柜。
控制柜应质量优良、外型美观耐用、安装操用方便。
如图4-3所示。
图4-3 电气控制柜2. 水箱水箱可以保证市政停水时的正常供水，设备同样也要考虑备用。
如图4-4所示。
图4-4 恒压供水水箱3. 压力传感器压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。
主要是利用压电效应制造而成的，也称为压电传感器。
一般普通压力传感器的输出为模拟信号，0-10V的电压，或0-20mA的电流。
如图4-5所示。
图4-5 压力传感器4. 水泵水泵是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
如图4-6所示。
图4-6 水泵5. 止回阀止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。
止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。
如图4-7所示。
图4-7 止回阀6. 触摸屏触控屏（Touch panel）又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。
如图4-8所示。
图4-8 TP277触摸屏西门子触摸屏以其先进强大的功能，稳定可靠的质量，低廉的价格和完善的服务广泛应用于纺织机械、工程机械、医疗制药、空调制冷等行业。
主要包括TP、MP、OP等几个系列，由于本系统选用西门子TP277-10’触摸屏功能足够。
4.1.3 实训内容（1）认知恒压供水系统各个组成部分。
（2）掌握各器件之间的连接关系。
（3）明确信号走向及控制关系。
4.1.4 操作步骤1. 使用的器材和工具（1）恒压供水控制柜1套。
（2）执行机构1套。
（3）空气断路器，10A，数量：8个。
（4）熔断器，10A，数量：4个。
（5）交流接触器，10A，数量：5个。
（6）PLC，数量：1个。
（7）模拟量模块EM235，数量：1个。
（8）万用表，数量：1块。
（9）中间继电器，数量：13个。
（10）电流互感器，3个。
（11）变频器1台。
（12）电机2台。
（13）电动开关阀4个。
（14）压力传感器1个。
（15）触摸屏1块。
（16）电流表3块。
（17）电压表1块。
（18）按钮8个（19）转换开关1个。
（20）控制柜冷却风扇1个。
此外，还有控制导线若干，动力电缆20米，线槽15米，线槽盖板15米。
螺母50个，导轨10米。
2. 操作步骤（1）观察控制面板，熟悉转换开关、电压表、电流表、按钮、控制柜门锁的作用，操作转换开关、按钮。
（2）打开控制柜，熟悉控制面板背面各器件接线，电流互感器的接线关系。
（3）观察控制柜内部。
熟悉控制柜内部各器件布置结构，打开端子排线槽盖板，根据接线标号找到电源进线，说明断路器合闸顺序及可能出现的现象。
（4）观察熔断器接线，说明如果发生熔断器故障，会出现什么现象，影响那些电路。
（5）观察PLC的I/O接线，打开PLC输入输出线槽盖板，说明有那些信号进入PLC，找到对应的电动开关阀接线、变频器接线。
说明PLC有几个数字量输出，找到被控电动开关阀，说明每根接线作用。
（6）观察PLC的EM235接线，说明有那些信号进入EM235，找到对应的传感器，说明每根接线作用及传感器型号、查找生产厂家、熟悉传感器性能。
（7）观察变频器的接线，说明每根接线作用，找到被控电机，说明电机参数。
（8）观察中间继电器的接线，说明每根接线作用，控制信号来源，被控接触器的作用。
（9）观察水箱、止回阀、管路结构，说明工作期间水流运动路径。
（10）拆下所有线槽盖板、拆下所有器件、拆下所有接线，统计汇总。
准备下次安装。
4.1.5 小结（1）恒压供水系统采用先进的现代控制理论，结合可编程控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化供水装置。
（2）系统通过安装在水泵出水总管上的远传压力表，将压力转换成0-20mA的电流信号，经A/D转换模块将模拟电流信号转换成数字量并送入可编程序控制器，经可编程内部PID运算，得出一调节参量并将该参量利用USS通信方式送入到变频器，控制电机频率。
（3）设备采用多泵并联的供水方式，用户用水量的大小决定了投入运行的水泵的数量，当用水量较小时，单台泵变频工作，当用水量增加，水泵运行频率随之增加，如达到水泵额定输出功率仍无法满足用户供水要求时，该泵自动转换成工频运行状态，并变频启动下一台水泵。
反之，当用水量减少，则降低水泵运行频率直至设定下限运行频率，如供水量仍大于用水量，则自动停止工频运行泵同时变频泵转速增加。
（4）利用触摸屏可进行模式切换控制，参数设置，状态显示，报警控制等。
4.2 基于PLC的恒压供水控制4.2.1 实训的目的和要求1. 实训的目的（1）掌握模拟量采集、变换及滤波，熟悉PID控制；（2）熟练应用USS协议控制西门子MM420变频器。
2. 实训的要求（1）熟练掌握模拟量模块EM235的性能指标、接线、校准及配置；（2）掌握模拟量地址设置、采集、变换及滤波；（3）理解PID控制各部分的作用，熟悉PID指令；（4）掌握变频器通信控制的接线与参数设置；（5）熟练应用USS协议控制西门子MM420变频器。
4.2.2 基本原理1. 模拟量模块EM235EM235，它具有四路模拟量输入及一路模拟量输出，如图4-9所示。
图4-10中给出EM235的接线端子情况，从图中可以看出输入端子在图的上方，4路端子可分别接入4路输入，请注意当信号的类型(电流或电压)不同时，接线方法不一样。
输出端子在图的下方。
输出是电流量还是电压量在接法上有区别。
除了图中所示输入信号线及输出信号线外，模块与主机还通过总线电缆连接。
2.变送器的选择变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换为标准量程的直流电流或直流电压信号，例如DC0~10V 和DC4~20mA 。
变送器分为电流输出型和电压输出型。
电压输出型变送器具有恒压源的性质，PLC 模拟量输入模块的电压输入端的输入阻抗很高，例如100K~10M Ω。
如果变送器距离PLC 较远，通过线路间的分布电容和分布电感产生的干扰信号电流，在模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压。
例如1μA 干扰电流在10M Ω输入阻抗上将产生10V 的干扰电压信号，所以远程传送模拟量电压信号时抗干扰能力很差。
电流输出型变送器具有恒流源的性质，PLC 模拟量输入模块输入电流时，输入阻抗较小（例如250Ω）。
线路上的干扰信号在模块的输入阻抗上产生的干扰电压很低，所以模拟量电流信号适于远程传送。
电流传送比电压传送的传送距离远得多，S7-300/400的模拟量输入模块使用屏蔽电缆信号时允许的最大传送距离为200m 。
3.EM235的配置模拟量模块在接入电路工作前需完成配置及校准，配置指根据实际需接入的信号类型对模块进行的一些设定。
校准可以简单地理解为仪器仪表使用前的调零及调满度。
配置及校准操作位置见图4-11。
图中可见增益及偏置调节使用的电位器及配置调节使用的6只开关。
开关状态组合所对应的输入范围及分辨率见表4-2，（应该为4-1）表中分成单极性输入及双极性输入两种情况。
开关SWl~SW6的分类功用见表4-1，（应该为4-2）从表4-1（应该为4-2）中可知开关SWl~SW3用于衰减选择，SW4、SW5用于增益选择，SW6用于极性选择。
针对表4-1中增益、衰减及量程可以看出，无论对于哪一种量程，写入单元中模拟量输入字中图4-10 EM235输入/输出端子接线图4-9 EM235模块满度值对应的模拟量的值是一样的，即有下式：满量程输入×衰减×增益=模拟量输入字中数据所对应的模拟量实际值经计算，这个值的绝对值为4V。
图4-11 EM235的校准电位器及DIP开关表4-1 EM235配置开关表单极性满量程输入分辨率SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON OFF OFF ON OFF ON 0~50mV 12.5μVOFF ON OFF ON OFF ON 0~100mV 25μVON OFF OFF OFF ON ON 0~500mV 125μVOFF ON OFF OFF ON ON 0~1V 250μVON OFF OFF OFF OFF ON 0~5V 1.25mVON OFF OFF OFF OFF ON 0~20mA 5μAOFF ON OFF OFF OFF ON 0~l0V 2.5mV双极性满量程输入分辨率SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON OFF OFF ON OFF OFF ±25mV 12.5μVOFF ON OFF ON OFF OFF 士50mV 25μVOFF OFF ON ON OFF OFF 土100mV 50μVON OFF OFF OFF ON OFF 士250mV 125μVOFF ON OFF OFF ON OFF 土500mV 250μVOFF OFF ON OFF ON OFF 土1V 500μVON OFF OFF OFF OFF OFF 士2.5V 1.25mVOFF ON OFF OFF OFF OFF 土5V 2.5mVOFF OFF ON OFF OFF OFF 土10V 5mV表4-2 EM235配置开关的用途及说明EM235配置开关极性增益衰减SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON 单极性OFF 双极性OFF OFF ×14.PID控制各参数的作用PID控制器的Kc、Ti、Td参数作用如下：比例部分与误差信号在时间上是一致的，即与现在有关，只要误差一出现，比例部分就能及时地产生与误差成正比例的调节作用，具有调节及时的特点。