恒压供水控制系统---课程设计

大庆石油学院

自动控制系统综合实

验

指导教师：年月日

目录

第１章组态软件的介绍 (1)

第２章国内恒压供水系统的现状 .................................................................................... ２第３章恒压供水系统介绍ﻩ3

第４章恒压供水的基本原理 (4)

第５章双恒压无塔供水系统原理ﻩ6

5.１下位机控制原理 (6)

5.2 上位机监控原理........................................................................................................ ６第6章恒压供水系统的组态过程ﻩ７

6.1定义变量ﻩ7

6.２简单画面的设计、编辑与动画连接 ................................................................... ７

６.3命令语言程序编写ﻩ８

第７章总结与体会ﻩ１0

参考文献 .................................................................................................................................... 1１

第１章组态软件的介绍

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议,并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。组态(cｏnfｉｇurａtion)意思就是模块的任意组合,采用组态技术构成的计算机系统在硬件设计上，除采用工业PC机外,系统大量采用各种成熟通用的Ｉ/O接口设备和现场设备,基本不再需要单独进行具体电路设计。这不仅节约了硬件开发时间,更提高了工控系统的可靠性。在软件设计上由于采用成熟的工控开发的工具软件,它为用户提供了多种通用工具模块,用户不需要掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能。

工控组态软件集成了图形技术、人机界面技术、数据库技术、控制技术、网络与通信技术，使控制系统开发人员不必依靠某种具体的计算机语言,只需通过可视化的组态方式，就可完成监控程序设计，降低了监控程序开发的难度。组态软件均具有良好的扩展性、兼容性，软件结构开放,可接受各种形式的数据格式。同时,支持的硬件类型也十分广泛［1]。工控组态软件的出现，使得大型工业控制系统的组态编程变得十分得简单、容易，工程设计人员不用再设计那些复杂的应用程序（如I/O dｒiver等）。工控组态软件的功能

包括数据库生成、历史库生成、图形生成、报表生成、顺序控制功能、连续调节功能。目前有许多工控组态软件。例如：Iｎtouch、Fix、Citech、WinＣC、Coｎtrｏx(开物）、Force ｃｏntrol(力控)、组态王。

第２章国内恒压供水系统的现状

目前,就国内而言,归结起来主要采用以下三种方法:

(1）水池-水泵（恒压变频或气压罐)-管网系统-用水点

这种方式是集中供水。对于一、二层是商业群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座，集中恒压变频供水,不设屋顶水箱。主水泵一般有三台，二开一备自动切换,副泵为一般为一小流量泵,夜间用水量小时主泵自动切换到副泵，以维持系统压力基本不变。

恒压变频供水是较为理想和先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变,根据用水量大小进行变频供水,既节约电能，又保证水泵软启动(对电网电压冲击不大)，延长了水泵寿命。各台水泵自动轮换使用,即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样各台水泵寿命均等,而且一旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。

(２)水池-水泵-高位水箱-用水点

此方式也是集中供水。单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。一般也需要设计有一座地下水池,通过两台水泵(一用一备)抽水送至高位水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。该方式是较成熟的水泵、水箱供水方式。

(3)单元水箱-单元增压泵-单元高位水箱-各单位用水点

此方式已简化为单元总水表进水。单元水箱和单元增压泵实际上是一个整体，我们称之为单元增压器。由于有屋顶水箱,高水位时停泵,低水位时启泵，这样,水泵也有了停息时间,既省电又不至于一停电就停泵无水供应,用水有了保障，社会效益较好。

变频调速恒压供水技术其节能、安全、供水高品质等优点,在供水行业得到了广泛应用。恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速,依据用水量的变化（实际上为供水管网的压力变化)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。在实际应用中如何充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频器调速恒压供水设备,降低成本、保证产品质量等有着重要意义。

下面以一个三台泵生活/消防双恒压供水系统为例来说明其工艺过程（已做过简化），它主要是由ＰＬC、变频器、压力传感器、水泵断路器、接触器、中间继电器以及水泵等组成。用户通过控制柜上的指示操作面板上的指示灯、TD －200显示屏及按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。如图1-1所示，市网自来水用高低水位控制器ＥQ来控制注水阀YＶ１，它们自动把水注满储水水池,只要水位低于高水位，则自动往水箱内注水。水池的高/低水位信号也接送给P ＬＣ，作为低水位报警用。通过安装在出水管网上的远传压力传感器将压力信号转化为4－20mＡ的标准信号送入PLC,经PIＤ运算与给定压力参数进行比较，得出调节参数,送给变频器,由变频器控制水泵转速,调节系统供水量，使系统的供水管网压力保持在给定压力上；当用水量超过一台泵的供水量时，通过PLＣ控制器加泵。根据用户用水量的大小来控制工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速，实现恒压供水。当供水负载变化时,输入电机的电压和频率也随之变化，这样就构成了以压力设定值为基准的闭环控制系统［2]。

为了保证供水的连续性,水位上下限传感器高低距离不是很大。生活用水和消防用水共六台泵,其中三台消防泵,另外三台是生活泵,平时由三台生活泵负责生活用水，当消防系统启动时,生活用水水泵立即停止运行，消防泵立即投入运行，并按设定压力对消防水泵进行变频调速。消防系统警报解除后,生活泵再投入运行。