恒压供水文献综述
PLC恒压供水系统的设计文献综述(可编辑修改word版)
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本科生毕业设计(论文)文献综述设计(论文)题目PLC 恒压供水系统的设计作者所在系别机械工程系作者所在专业测控技术与仪器作者所在班级B08121作者姓名庄海全作者学号20084012108指导教师姓名赵保亚指导教师职称讲师完成时间2012 年 2 月北华航天工业学院教务处制说明1.根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》,学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。
文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2.文献综述应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。
3.文献综述各项内容要实事求是,文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词,须注出全称。
4.学生撰写文献综述,阅读的主要参考文献应在 10 篇以上(土建类专业文献篇数可酌减),其中外文资料应占一定比例。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
5.文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求,字数在 2000 字左右。
文献综述应与开题报告同时提交。
毕业设计(论文)文献综述摘要随着社会主义市场经济的发展,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。
为实现恒压供水,采用 PLC 为主控器,变频器为执行机构,然后用数字PID 对系统中的恒压控制进行设计,并完成交频恒压供水系统的硬件和软件的设计。
变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用,并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性,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。
关键词:恒压供水,PLC 控制,变频器,PIDAbstractWith 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 automating the water supply system. So it is an inevitable tendency to design and create an energy- saving constant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advanced techniques of automation,monitor-control system and communication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions.Aiming at realizing constant pressure water supply ,using the PLC as the master, inverter as the executing agency ,and the paper shows the design of constant pressure supply water controller according to PID data, and the hardware and software was developed for Frequency Constant Pressure Water Supply System.The system has initially been completed with reliable performance and excellent energy- saving effect in our country.The fact proves to possess high reliability and real-time quality, and it can not only remarkably improve the quality of water supply, but also economize on labor, which will surely bring us both economic and social benefits.Key words: constant pressure water supply ,PLC control design,inverters,PID众所周知,水是人类生活和生产中不可缺少的一部分,没有了水可以说什么也做不了。
恒压供水开题报告
![恒压供水开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/8d796257640e52ea551810a6f524ccbff121cad2.png)
恒压供水开题报告1. 引言本文档是关于恒压供水系统开题报告的内容。
恒压供水系统是一种基于水泵控制技术的供水系统,通过不断调整水泵的运行状态,以维持供水管网中的水压恒定。
本文将介绍恒压供水系统的背景和意义,并阐述研究目标、研究内容和研究方法等。
2. 背景与意义供水系统在现代城市的生活中起到至关重要的作用。
传统的供水系统通常采用恒流供水方式,即根据用户需求设置一定的供水流量,并通过控制水泵的运行来维持流量恒定。
然而,在实际应用中,由于供水管网系统的复杂性和各种不确定因素的存在,恒流供水方式无法保证供水管网中的水压始终恒定,导致用户在不同时间段或不同楼层的用水体验存在较大的差异。
因此,实现恒压供水成为一项重要的研究课题。
恒压供水系统可以根据用户的需求动态调整水泵的运行状态,使得供水管网中的水压始终保持恒定,提高用户的用水体验,同时能够节约能源和减少资源浪费,具有重要的社会和经济意义。
3. 研究目标本研究的目标是设计和实现一种高效稳定的恒压供水系统,旨在解决传统供水系统中存在的水压不稳定问题,提高用户用水的便利性和舒适性。
具体目标包括:•分析和建立恒压供水系统的数学模型,以实现对供水管网中水压的动态控制;•设计并实现基于该数学模型的恒压供水控制算法,能够根据用户需求自动调整水泵运行状态;•建立恒压供水系统的实验平台,验证算法的有效性和实用性。
4. 研究内容本研究的主要内容包括:4.1 数学模型的建立通过对供水管网系统的水力学原理进行分析和研究,建立恒压供水系统的数学模型。
该模型将考虑供水管网的拓扑结构、管道参数、用户需求等因素,以实现对水压的恒定控制。
4.2 控制算法的设计与优化根据建立的数学模型,设计并优化恒压供水系统的控制算法。
算法的核心是根据用户的用水需求和供水管网的特性,动态调节水泵的运行状态,保持供水管网中的水压恒定,提高供水质量和用户用水体验。
4.3 实验平台的建设和验证构建恒压供水系统的实验平台,通过实验数据的采集和分析,验证所设计的恒压供水系统的性能和有效性。
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
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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。
基于PLC控制的变频恒压供水系统设计【文献综述】
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文献综述电气工程及其自动化基于PLC控制的变频恒压供水系统设计1.前言水是万物之源,是生活和生产中不可缺少的组成部分,我国是水资源和电能短缺的国家,节水节能是现如今迫在眉睫的大事。
变频恒压供水设备是一种新型的节能供水设备。
变频恒压供水设备系运用当今最先进的微电脑控制技术,将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。
变频恒压供水设备以水泵出水端水压(或用户用水流量)为设定参数,通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速,实现用户管网水压的闭环调节,使供水系统自动恒稳于设定的压力值:即用水量增加时,频率提高,水泵转速加快;用水量减少时,频率降低,水泵转速减慢。
这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压(与用户设定的压力一致)和水量(随用户的用水情况变化而变化)。
变频恒压供水系统在工业和生活中有很广阔的应用前景,除了有明显的节能效果外还具有操作方便、容易、维护量小的特点,变频器的软启动功能也减少了对电网的冲击,使设备运行方式更趋于合理,设备的自动化水平得到提高。
随着社会主义市场经济的发展,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趋势[1]。
2.1 变频器在恒压供水方面的应用2.1.1 变频恒压供水系统组成变频器就是利用电力半导体器件的通、断作用将固定频率、电压的交流电变换为频率、电压都连续可调的交流电的装置[2]。
变频恒压供水系统通常是由水源、离心泵(主泵+休眠泵)、压力传感器、PID调节器、变频器(主泵+休眠泵)、管网组成。
工作流程是利用设置在管网上的压力传感器将管网系统内因用水量的变化引起的水压变化,及时将信号(4-20mA或0-10V)反馈PID调节器,PID调节器对比设定控制压力进行运算后给出相应的变频指令,改变水泵的运行或转速,使得管网的水压与控制压力一致。
英文文献-恒压供水
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Constant pressure water-supplyWith the progress development of social economic and the construct scale of city continuously enlarge, increasing of population and standard of living of people continuously improved, more and more demanding to quantity, quality and stability of water supply bring forward in city. The automatic degree of waterworks in town is much lower than the correspondence in city. Especially in some old waterworks, the equipment of automatic control system is dropped behind. The control of unit ismainly depended on manual operating of watches. The process of control is very complicated and that manual control can't meet the change of pressure in the pipes and the water level of the pure pond. It also can't act the proper feedback in time. For the sake of water supply, the electromotor unit usually works in the state of over charge. Not only efficiency of electromotor is low and electricity consuming is bigger, but also the pressure of pipes is overload in long term. On the basis of analyzing status in quo of the waterworks in our country, this paper designs a suit of constant pressure water supply automatic control system by using variable frequency speed-regulating technology based on PLC.The system is made up of PLC, transducer, units of pumps and electromotors, pressure sensor, industrial control computer and console. The system is used a transducer to make four electromotors starting, running and timing. The two high-power electromotors(220Kw) and low-power electromotors(160Kw) is partly circulated. To connect control computer with PLC and realize supervisal, a real time supervisal control software of water supply system is developed. The software has the function of data connection, communication, state control of facilities and data management.To tune up the frequency of power supply by the transducer in the system, this adjusting make the speed of electromotor and performance curve of pump change. At last, it make the status of a pump alter. Through analyzing the figure of energy wasting of pump, the quality in pipes is direct proportion of the speed of pump if the speed of pump is reduced. The power of electromotor fell the cube of the speed of pump. So the energy wasting of constant pressure water supply based on variable frequency speed regulating technology is envident less than the traditional mode isused throttle to supply water.Through using STEP7 MicroWin program software of SIMENS Company in German in the control system, a PID controller of pressure control within PLC isdesigned. The controller can compare the measure value and the value in advance of pressure. Through‘real-time controlling the output voltage and frequency of transducer, the output quality of pump is changed along with the changing of pump's speed. It makes the pressure of pipe self-regulating and steady in the scheduled value.There are some drawbacks such as conversion current is great, easy to burn the fuse and switch if off in variable frequency to working frequency of high-power electromotor. In the former researching, the conversion of variable frequency to working frequency is only emphasized the speediness. The conversion is usually failed because the key is not the speediness of conversion. Through analyzing and researching the problem of variable frequency to working frequency of high-power electromotor in theory, the key of conversion is pointed out in the paper. On the basis of analyzing equivalent circuit diagram and vector-diagram of induction-motor, the phase of working frequency power whether or not consistent with the output phase of variable frequency power at the moment of conversion is the key to decide whether the conversion is successfully.With the application of phase detector in industrial experiment on the spot, when the phase of working frequency power supply is consistent with the output phase of variable frequency power supply, PLC sends out the instruction to switch off the output of transducer. The electromotor is connected with the industrial frequency voltage after it was disconnected from the output of transducer. The conversion time is less than half hundred ms. The switch off current of variable frequency to working frequency is around one and half times of rating current of electromotor when the measures is made. It is succeed to solve the problem of variable frequency to working frequency and realizing the smooth conversion of high-power electromotor. It reduced the impact on power supply and equipments, too.The operation and experiment demonstrates that the system make the work of water supply automated in some degree. It is good for energy saving and improving the management of waterworks. It's also facility to mount and maintain, reliable to operating, and precise to supervise and control. The supervisory control software has abundant functions, kind interface and convenience to using.恒压供水随着社会经济的飞速发展,城市建设规模的不断扩大,人口的增多以及人们生活水平的不断提高,对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。
恒压供水毕业设计论文
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摘要自从变频器的问世以来,变频调速技术在各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,使我国供水行业的技术装备水平从90年代开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无极调速,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,最合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器内置的各种功能,对合理涉及变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着非常重要的意义本课题是选用一拖一,也就是一台变频器控制一台水泵的控制方式;所用设备主要有西门子公司生产的S7-200(CPU224)的PLC、变频器、交流接触器电机泵、压力传感器、超声波传感器、管道、触摸屏和导线若干它们组成一个闭环回路。
各器件组成部分的原理,西门子S7-200PLC的各个接线的。
本回路中,当水压和液面达到指定值后,通过压力传感器和超声波传感器反应,并由变频器控制电泵机来达到恒压控制和恒定液面控制。
关键词:PLC 变频器一拖一恒压控制恒定液面控制目录第一章绪论………………………………………………………………………1.1课题研究的背景………………………………………………1.2供水系统发展过程…………………………………………..第二章 PlC的概述…………………………………………………………….2.1可编程控制器的定义…………………………………………………2.2 PLC的发展和应用……………………………………………………2.3 西门子S7-200 PLC概述……………………………………………2.4 本课题的主要研究内容……………………………………………. 第三章变频恒压供水系统的理论分析………………………………………3.1水泵的工作原理……………………………………………………3.2 供水电机的搭配…………………………………………………….3.3 水泵的调节方式……………………………………………………3.4 恒压供水系统的能耗分析…………………………………………3.5 供水系统的安全性问题[9…………………………………………. 第四章变频很压供水系统的硬件设计…………………………………………4.1设计的方向………………………………………………………….4.2变频恒压供水系统的结构设计……………………………………4.3 变频恒压供水系统的构成………………………………………….4.4 PLC外围接线图……………………………………………………心得体会………………………………………………………………………….. 致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………….第一章绪论1.1课题研究的背景在城市化进程迅速的今天,城市的居住形式主要是生活小区,那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
恒压供水论文S7-200
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装订线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,逐步说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(CPU226)的PLC和CHF100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PLC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。
介绍了PLC的编程方法,选用了适合初学者的梯形图编程,并设计了梯形图,利用S7-200PLC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。
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,PID,仿真装订线第一章绪论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。
毕业论文--恒压供水系统【范本模板】
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毕业设计开题报告一、课题设计(论文)目的及意义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,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,变频控制技术的进步不仅仅是异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点,更主要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。
由于计算机技术的介入,使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点,因此人们才有可能按照实际要求,自行构成一个适用和可靠的调速系统。
随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着非常重要的意义。
二、课题设计(论文)提纲1、恒压供水系统技术指标分析2、硬件电路设计3、软件设计4、总体调试三、课题设计(论文)思路、方法及进度安排设计思路:详细分析设计要点及参数确定,系统的工艺要求,对主要元器件选型.根据工艺要求进行硬件设计和软件设计进度安排1-2周,根据任务书搜集资料,方案论证,写开题报告,制定元器件购买计划及预算;3-4周,电路设计,电路组装、调试、成型5-6周,整理论文材料,毕业答辩。
四、课题设计(论文)参考文献;[1]袁任光.可编程控制器选用手册,北京:机械工业出版社,2002。
[2] 陈宇。
可编程控制器基础及编程技巧,广州:华南理工大学出版社,1999.[3] 马云峰、徐群岭.PLC的PID功能在恒压供水系统中的应用,潍坊:潍坊高等专科学校。
[4] FX—20MX可编程控制器操作手册及编程手册[5] YASKAWA CIMRG7变频器用户手册、产品目录、编程手册[6]滑海穗、郎宏仁。
可编程控制全自动恒压供水系统,哈尔滨:哈尔滨市自来水公司.[7] 陈少波.带PID功能的变频器在恒压供水系统中的应用,广东:广东汕头大学机电系.[8]韩焱青.PLC控制变频调速恒压供水系统,武汉化工学院学报 2000年04期恒压供水系统的设计内容摘要:本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究,开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的PLC 控制的恒压供水系统。
毕业设计之恒压供水
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本文介绍了恒压供水的基本原理以及系统构成的基础,说明了可编程控制器(PLC)在恒压供水系统中所担任的角色。
从系统的整体设计方案和实际需求分析开始,紧密的联系实际生活的需要,力求做到使系统运行稳定,操作简便,解决实际中问题,保证供水安全、快捷、可靠。
恒压供水保证了供水质量,以PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控制功能,提高了系统的可靠性。
关键字:PLC;恒压供水;变频器AbstractThis article introduced the constant pressure water supply's basic principle as well as the system constitution's foundation, showed the programmable controller (PLC) the role which holds the post in the constant pressure water supply system. Start from system's overall design plan and the energy demand analysis, the close relation practical life's need, makes every effort to achieve causes the systems operation to be stable, the operation is simple, the solution real issue, the guarantee water supply security, is quick, is reliable. The constant pressure water supply had guaranteed the water supply quality, as main engine's control system has enriched system's control function take PLC, enhanced system's reliability.key words:PLC; Constant pressure water supply; Frequency changer目录 (2)前言 (3)第一章恒压供水原理及工艺 (4)1.1 本课题的研究意义 (4)1.2 工艺要求 (4)1.3 系统的组成和基本工作原理 (4)第二章 PLC概述 (5)2.1 PLC组成 (5)2.1.1 PLC的组成 (5)2.1.2 PLC的定义 (5)2.1.3 PLC的特点 (6)2.1.4 PLC的性能指标 (6)2.1.5 PLC的分类 (7)2.2 PLC工作原理 (7)2.2.1 循环扫描 (7)2.2.2 PLC的编程结构功能图 (8)2.3 PLC的分类 (9)2.3.1 按I/O点数容量分类 (9)2.3.2 按结构形式分 (10)2.4 PLC与继电器控制系统的区别 (10)第三章系统硬件设计 (12)3.1 恒压供水系统的基本构成 (12)3.2 系统控制要求 (13)3.3 控制系统的I/O点及地址分配 (13)3.4 系统选型 (14)3.5 PLC模拟量控制单元的配置以及应用 (15)3.5.1 EM235模拟量工作单元性能指标 (15)3.5.2 校准及配置 (16)3.5.3 EM235的安装使用 (16)3.5.4 EM235工作程序编制 (16)3.5.5 电气控制系统原理图 (18)第四章系统程序设计 (20)4.1 由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理 (20)4.2多泵组泵站泵组管理规范 (20)4.3软件及控制过程 (20)4.3.1自动控制水泵运行转速 (20)4.3.2自动控制主泵运行台数 (20)4.4 程序的结果以及程序功能的实现 (21)总结 (32)致谢 (33)参考书目 (34)在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉定压供热和恒压供水喷淋及消防等供水系统中,采用传统的供水方式(一般为水塔或高位水箱供水方式、气压罐供水方式和泵组分时供水方式)其主要缺点是占地面积大,基建投资较多, 维护困难,已不能满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求。
恒压供水系统论文(共10篇)-学术堂
![恒压供水系统论文(共10篇)-学术堂](https://img.taocdn.com/s3/m/fab859663069a45177232f60ddccda38366be164.png)
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
恒压供水文献综述样本(可编辑修改word版)
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附件 1:文献综述供水控制系统发展综述专业班级:电气本 066姓名:连芳 学号:06011794摘要:传统的供水系统普遍存在耗能大、自动化程度低、维护不便,容易二次污染等问题,不能满足高层建筑中生活用水和应急用水的需求。
本文主要提出一种变频恒压供水系统,以达到恒压控制,高效稳定和经济节能性。
关键词:变频;恒压控制;高效稳定;经济节能1 引言我国是个能源需求大国,而建筑能耗占了总能耗的 1/3。
随着我国建筑业突飞猛进的发展,高层建筑与日俱增。
高层建筑由于层数多、高度大、用水要求高, 给水系统的能耗很大。
传统的供水系统不仅造成水资源和电资源的浪费,而且还会带来水质的二次污染。
高层建筑的消防应急用水,面临的形势依然严峻,存在着众多方面的问题。
如何有效提高高层建筑给水系统能量利用率,实现高效节能, 确保消防应急用水,成为了高层建筑给水设计的首要问题。
因此,在建筑给水系统的设计中做到系统优化、节水节能,减少不必要的水资源浪费,是建筑给水工作中必须解决的问题[1]。
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的变频恒压供水系统,不仅可以显著提高供水系统的稳定性和可靠性,而且也有利于实现供水系统的集中管理与监控。
此外,变频恒压供水系统还具有良好的节能性,这在大力提倡节能降耗的今天尤为重要[2,3]。
2 供水控制系统2.1 我国小区供水技术在我国传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、恒速泵加水塔的供水、恒速泵加高位水箱的供水和恒速泵-气压罐供水方式[4]。
(1) 恒速泵加压供水方式:水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户。
这种供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,自动化程度低,其由于耗能不合理、适应性差已被淘汰.(2) 恒速泵加水塔的供水方式:水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。
这种供水方式基建设备投资最大,占地面积也最大,而且系统水压不能随系统所需流量和系统所需要压力下降而下降,故还存在一些能量损失和二次污染问题。
恒压供水文献综述
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恒压供水文献综述第一篇:恒压供水文献综述文献综述前言本人毕业设计的论题为《高楼恒压供水自动化系统》,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。
这些文献给与本文很大的参考价值。
本文主要查阅进几年有关高楼供水自动化系统的文献期刊。
随着变频调速技术的发展和人们节能意识的不断增强,变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防。
变频恒压供水系统是由PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统。
变频器、PLC是恒压供水系统控制的核心部件。
汤跃和尚亚(2007)在《变频调速恒压与变压供水的能耗分析》研究了恒压和变压两种供水方式的能耗.采用图示法对比了水泵全速、恒压和变压运行的能耗差别,分析了管网特性的静扬程随水泵工况变化的关系.胡赤兵和桑瑞鹏(2005)在《利用PLC实现泵站变频恒压供水控制系统》结合某大型小区新建泵站利用PLC设计了变频恒压供水控制系统.介绍了基于PC的变频恒压供水系统的构成和工作原理,针对泵站计算机控制系统中实际问题介绍了利用MSComm6.0函数实现西门子S7-300系列PLC与上位机的通信。
王晓瑜(2011)在《基于PLC和HMI的变频恒压供水系统设计》介绍用三菱FX2N PLC、变频器和人机界面,设计桓压供水控制系统.分析系统的控制原理,设计系统流程图及软件程序.实践结果证明,系统运行稳定,可靠性好,实现住宅恒压供水和节能的环保要求.朱本坤(2008)在《基于S7-200的恒压供水控制系统设计》介绍了一种采用S7-200 PLC作为控制核心的恒压供水控制系统的设计方案.该系统通过PT203B应变式压力传感变送器实时测定水流压力,经PID调节器调节后送入变频器进行变频调节,PLC根据变频器输出信号来控制恒压供水系统。
变频调速恒压供水概述
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1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能源短缺的国家,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,自动化程度较低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区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、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活,也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式,其优、缺点如下[1]:(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,水泵的增减都依赖人工进行手工操作,自动化程度低,而且为保证供水,机组常处于满负荷运行,不但效率低、耗电量大,而且在用水量较少时,管网长期处于超压运行状态,爆损现象严重,电机硬起动易产生水锤效应,破坏性大,目前较少采用。
(2) 气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点,但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁,对电器设备要求较高、系统维护工作量大,而且为减少水泵起动次数,停泵压力往往比较高,致使水泵在低效段工作,而出水压力无谓的增高,也使浪费加大,从而限制了其发展。
(3) 水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维修或停电可不停水等优点,但存在基建投资大,占地面积大,维护不方便,水泵电机为硬起动,启动电流大等缺点,频繁起动易损坏联轴器,目前主要应用于高层建筑。
(4) 液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式易漏油,发热需冷却,效率低,改造麻烦,只能是一对一驱动,需经常检修;优点是价格低廉,结构简单明了,维修方便。
(5) 单片机变频调速供水系统也能做到变频调速,自动化程度要优于上面4种供水方式,但是系统开发周期比较长,对操作员的素质要求比较高,可靠性比较低,维修不方便,且不适用于恶劣的工业环境。
文献综述-恒压供水控制系统中的检测及监测设计
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文献综述电气工程及其自动化恒压供水控制系统中的检测及监测设计前言一种新型的基于PLC的变频恒压供水系统,能够根据管网压力、流量等信号自动调整泵的运行状态,实现无级压力调整;同时自动完成检测及监测任务;而且又由于设计了控制程序,水泵可以自动启停、自动控制运行频率,真正做到了用水和供水的动态平衡,有效地节约了能源,从而达到供水系统稳定而节能供水的目的。
检测使用的仪器一般都为传感器,通过与PLC的控制来进一步调节变频器的输出频率来控制水泵电机的转速,从而达到使系统保持一个恒定压力的状态。
正文一般来说,用户的用水量是动态变化的,所以会出现供水过量或供水不足的问题。
而对于这个问题,我们通常采用保持管网内部恒压的办法来解决。
当用水量增加时,管网内的流量也增大,管网内部的压力则会减少,此时就要设法使管网内部的压力增大达到一个恒定的压力值。
同理用水量减少时,我们也要想办法让管网内部的压力减少使之达到恒定值。
这种恒定管网水压的供水方式大大提高了供水质量,满足了用户用水的需求,同时也提高了水的利用率。
我们统称这种供水方式为恒压供水方式。
恒压供水控制系统就是把供水管网内的水压作为控制目标,完成供水系统的管网内部水压与系统设定的供水压力对比调整,最后达到那个设定值的过程。
一般来说,那个设定的供水压力是一个经过计算并且实践过的常数,也可以是按照具体需水情况而设定的一个以时间为分段的函数,此时在设定的每一个时间段里它都是一个常数。
因此,在某一个设定的时间段和时间点,系统控制的目标就是使供水管网内的实际供水压力维持在一个系统设定和要求的恒定供水压力点。
图1.1恒压供水控制系统原理图由图1.1得出:变频调速恒压供水系统是由变频器、水泵电机组、智能PID调节器、压力传感器、可编程控制器的控制单元等部分组成。
易得变频器的作用是除了为交流电机提供可变频率的电源,实现电机的无级调速,而且变频器还可以用作电机软启动的装置,来限制电机的启动电流,以减少对电网的冲击。
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恒压供水设计文献综述
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。
恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。
例如在某些生产过程中,若自来水供水因故压力不足或短时断水,可能影响产品质量,严重时使产品报废和设备损坏。
又如发生火灾时,若供水压力不足或或无水供应,不能迅速灭火,可能引起重大经济损失和人员伤亡。
所以,某些用水区采用恒压供水系统,具有较大的经济和社会意义。
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。
主要表现在用水高峰期,水的供给量常常低于需求量,出现水压降低供不应求的现象,而在用水低峰期,水的供给量常常高于需求量,出现水压升高供过于求的情况,此时将会造成能量的浪费,同时有可能使水管爆破和用水设备的损坏。
在恒压供水技术出现以前,出现过许多供水方式。
在传统的城市生活用水供水系统中,主要的供水方式是拖动水泵的电机以恒定转速运转,而供水需求的变化主要通过调节供水管道上的阀门来调节的供水方式。
这种供水方式有以下问题:
在一天中的不同时间段,生活用水的需求量变化比较大。
在用水低峰时,电机仍然以和用水高峰时同样的、恒定的转速运转,浪费了电能;在用水低峰时,管网压力较大,由于管道泄漏、公厕用水等造成水资源浪费严重;用水高峰时,由于管道流量的增大,有可能造成管网压力不足,而使得高层用户出现断水或水压不足的情况。
传统供水方式中,除了上述这种主要供水方式外,还存在以下供水方式:水箱/水塔供水:供水系统采用水箱或水塔,又称为重力供水。
该方式供水压力比较恒定,且有贮水。
但它是由位置高度形成的压力来进行供水的,为此,需要建造水塔或将水箱置于建筑物的顶部。
即使如此,在大型建筑物种还常常不能满足最不利供水点的供水要求,且难于满足不断增长的供水需求。
同时,由于在建筑物顶部形成很大的负重,所以增加了结构面积,也妨碍了美观。
气压供水:气压供水系统不用在建筑物顶部设置水箱,也不用单独建筑水塔,仅在地表合适的位置设置压力罐即可实现对水管儿管网的加压。
其优点是灵活性大、建设快、不妨碍美观,且可以通过改变压力罐的压力来满足不断增加的供水需求。
但缺点是需要压力罐,其体积大、投资大,又因其压力变化快、运行效率低,因此电能消耗大,运行费用高。
随着电力技术的发展,变频调速技术的日臻完善,以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备,起动平稳,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击。
由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。
其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能,将使供水实现节水、节电、节省人力,最终达到高效率的运行目的具育重要的现实意义。
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。
在早期,由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、压频比控制及各种保护功能。
应用在变频恒压供水系统中,变频器仅作为执行机构,为了满足供水量大小需求不同时,保证管网压力恒定,需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器,对压力进行闭环控制。
从查阅的资料的情况来看,国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式,几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况,因而投资成本高。
随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后,国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器,像日本Samco公司,就推出了恒压供水基板,备有“变频泵固定方式”,“变频泵循环方式”两种模式。
它将PID 调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上,通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能,只要搭载配套的恒压供水单元,便可直接控制多个内置的电磁接触器工作,可构成最多7台电机(泵)的供水系统。
这类设备虽微化了电路结构,降低了设备成本,但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性,系统的动态性能和稳定性不高,与别的监控系统(如BA系统)和组态软件难以实现数据通信,并且限制了带负载的容量,因此在实际使用时其范围将会受到限制。
目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程,大多采用国外的变频器控制水泵的转速,水管管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制,有的采用可编程控制器(PLC)及相应的软件予以实现,有的采用单片机及相应的软件予以实现。
但在系统的动态性能、稳定性能、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说,还远远没能达到所有用户的要求。
原深圳华为(现己更名为艾默生)电气公司和成都希望集团(森兰变频器)也推出了恒压供水专用变频器(5. 5kw~22kw) ,无需外接PLC和PID调节器,可完成最多4台水泵的循环切换、定时起、停和定时循环。
该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成在变频器内部实现,但其输出接口限制了带负载容量,同时操作不方便且不具有数据通信功能,因此只适用于小容量,控制要求不高的供水场所。
可以看出,目前在国内外变频调速恒压供水控制系统的研究设计中,对于能适应不同的用水场合,结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性(EMC)的变频恒压供水系统的水压闭环控制研究得不够。
因此,有待于进一步研究改善变频恒压供水系统的性能,使其能被更好的应用于生活、生产实践。
想要真正的实现水的高效利用,必须将输配水及人们对水需求的规律等各方面因素统一考虑,以实现按需、按期、按量自动供水,但由于受到各方面条件的限制,系统设计时,还达不到这样的水平,只不过作一些有益的探索。
参考文献:
1 张燕宾.变频调速应用实践.北京:机械工业出版社,2000
2 张燕宾,胡纲衡,唐瑞球.实用变频调速技术培训教程.北京:机械工业出版社,2003
3 张燕宾.SPWM变频调速应用技术.第3版.北京:机械工业出版社,2005
4 陶宇君.PLC在变频恒压供水技术中的应用.工业控制计算机,2003,16(11)
5 李永伟,王曙华.专用变频器在恒压供水中的应用世界仪器与自动化,2003,(8)
6 陈祥华,董勇.变频恒压供水系统节能分析.机电设备.2003,(6)
7 彭小红.PLC的变频调速恒压供水系统的设计.现代电子技术,2004,173(6)。