变频恒压供水系统设计

33 层大楼变频恒压供

水系统

1 系统简介.................................................... 1.

2 变频恒压供水系统构成及工作原理2.1 系统的构成

1. .3.

2.1.1执行机构 ............................................

3..

2.1.2信号检测 ............................................ 4..

2.1.3控制系统 ............................................ 4..

2.1.4通讯接口 ............................................ 5..

2.1.5报警装置 ............................................ 6.. 2.2 工作原理................................................ 6.

2.3 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.................... 7..

3基于PLC的变频恒压供水系统设计与实现....................... 9…

3.1控制要求.............................................. 9 .....

3.2变频器的选择与接线.................................... 1..0 3.3 压力传感器的接线图

1..2 3.4原其它元器件的选择.................................... 1..3.. 3.5PLC 控制I/O 口配置.................................... 1..5.. 3.6电气控制系统原理及线图................................ 1..7.

3.6.1主电路图 .......................................... 1..7..

3.6.2控制电路接线图..................................... 1..8.. 3.7基于PLC的变频恒压供水系统程序流程 .................... 19.

3.8 控制方式.............................................. 2..1..

3.8.1 手动运行........................................... 2..1

3.8.2 自动运行........................................... 2..2 3.9 主要程序说明............................................ 2..3 3.9.1 总程序的顺序功能图................................. 2..3 3.9.2 自动运行顺序功能图................................. 2..3 3.9.3手动模式顺序功能图.................................. 2..5 3.9.4 程序说明........................................... 2..6

1 系统简介

这是一套基于PLC变频恒压供水系统的可行性方案，选择了相应的器件，使系统通过安装在管网上的压力传感器，把水压转换成4~20mA 的模拟信号，通过变频器来控制改变水泵转速。用高低水位控制器来控制注水阀YV1,当其自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。水池的高、低水位信号也直接送给PLC作为低水位报警用。为了保证供水的连续性，水位上下限传感器高低距离相差不是很大。生活用水和消防用水共用三台泵，平时电池阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，三台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，使生活供水在恒压状态（生活用水低恒压值）下进行。当有火灾发生时，电池阀YV2得电，关闭生活用水管网，三台泵供消防用水使用，并根据用水量的大小，使消防供水也在恒压状态（消防用水高恒压值）下进行。火灾结束后，三台泵再改为生活供水使用。.2 变频恒压供水系统构成及工作原理

此次设计研究的对象是一栋33层楼房的供水系统。由于高层楼对水压的要求高，在水压低时，高层用户将无法正常用水甚至出现无水的情况，水压高时将造成能源的浪费。如图2-1 所示，是这栋楼的供水流程。自来水厂送来的水先储存的水池中再通过水泵加压送给用户。通过水泵加压后，必须恒压供给每一个用户。

开葺d 丿关

T用户用水

I水泵组

_ 水__

图2-1供水流程简图

用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1其自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。水池的高、低水位信号也直接送给PLC 作为低水位报警用。为了保证供水的连续性，水位上下限传感器高低距离相差不是很大。生活用水和消防用水共用三台泵，平时电池阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，三台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，使生活供水在恒压状态（生活用水低恒压值）下进行。当有火灾发生时，电池阀YV2得电，关闭生活用水管网，三台泵供消防用水使用，并根据用水量的大小，使消防供水也在恒压状态（消防用水高恒压值）下进行。火灾结束后，三台泵再改为生活供水使用。下图2-2即为生活、消防双恒压供水系统工艺流程图。

消防用水

生活用水

2.1系统的构成

整个系统由三台水泵，一台变频调速器，一台PL（和一个压力传感器及若干辅助部件构成。三台水泵中每台泵的出水管均装有手动阀，以供维修和调节水量之用，三台泵协调工作以满足供水需要；变频供水系统中检测管路压力的压力传感器，一般采用电阻式传感器（反馈0〜5V电压信号）或压力变送器（反馈4〜20m电流）；变频器是供水系统的核心，通过改变电机的频率实现电机的无极调速、无波动稳压的效果和各项功能。

从原理框图，我们可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、以及报警装置等部分组成。

2.1.1执行机构

执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网.通常这些水泵包括:

（1）调速泵:是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵，用以根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定。

(2)恒速泵: 水泵运行只在工频状态，速度恒定，它们用以在用水量增大