恒压无塔供水系统

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1、西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）1前言变频调速技术(variablevelocityvaliablefrequencytechnology)是一项综合现代电气技术和计算机控制的先进技术，广泛应用于水泵节能和恒压供水领域。变频调速技术用于水泵控制系统，具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点。在大力提倡节约能源的今天，推广使用这种集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高科技节能装置，对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。可以说变频调速技术是一项利国利民、有广泛应用前景的高新

2、技术。依靠现代化技术手段对生产过程进行控制和管理，提高设备运行效率和可靠性，节省宝贵的水、电资源，是技术发展的必然趋势。交流电机变频调速技术是一项业已广泛应用的节能技术。由于电子技术的飞速发展，变频器的性能有了极大提高，它可以实现控制设备软启软停，不仅可以降低设备故障率，还可以大幅减少电耗，确保系统安全、稳定、长周期运行。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。在小区供水系统中加压泵通常是用管网末端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

3、来选配，并确定水泵的运行方式。由于小区高楼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，大量能量因消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。变频调速技术在水泵站上的应用，成功地解决了能耗和污染的两大难题。本控制系统把PLC、带PID的变频器、相应的压力传感器和执行机构有机地结合起来，发挥各自优势，使得系统调试和使用都十分方便，而且大大简化了小区在管理、数据统计和分析等方面的工作量。实践证明，本系统不仅满足了生活的需要，提高了整个小区的

4、整体管理水平，而且由于小区高楼供水的自动化技术改造在我国有着广泛的前景，本控制系统具有较大的发展潜力和使用价值。该恒压供水控制系统具有以下特点：（1）有消防信号外部输入接口。当有火警或火灾信号到来时，系统能自动切换到火灾状态；(2)便于灵活配置常规泵、消防泵及其他功能泵，便于实现供水泵房全面自动化；(3)工作泵与备用泵不固定，可自动定时轮换，有效地防止备用泵长期不用发生的锈死现象；(4)如果有需要可扩展实现联网控制，便于实现楼宇自动化管理。变频调速技术用于民用消防给水系统可以依据用29西安石油大学成人高等

5、教育毕业设计（论文）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民用和消防用水要求。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。29西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）2系统设计要求及设计方案2.1设计内容与要求恒压供水控制系统的基本控制原理是：采用电动机调速装置与可编程控制器构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和

6、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PID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。2.1.1工艺流程图图2.1工艺流程图说明：EQ为高低水位控制器，用来控制注水阀YV1自动把水注满储水水池，水位低于高水位则自动注水。水池的高低水位同时送入PLC作为低水位报警用。SLL和SLH为高低水位传感器。生活用水和消防用水共用两台泵，平时电磁阀处于失电状态，关

7、闭消防管网，两台水泵使生活供水在恒压状态。当火灾发生时，电磁阀YV2得电，关闭生活用水水网，二台泵供消防用水使用，并根据用水量的大小，使消防供水也处于恒压状态。2.1.2控制要求（1）生活供水时系统低恒压值运行，消防供水时系统高恒压值运行。（2）二台泵根据恒压的要求，采取“先开先停”29西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）的原则接入和运行即：起动时，M1（或M2，可选择）先变频起动，用水量一定时，变频器频率稳定在某一值。用水量增加时，M1输出频率增加，当达到50HZ后，延时5S，M1切换为工频运行，M

8、2变频起动运行。用水量又减小时，经延时5S，M1停，M2仍为变频运行。用水量继续减小，M2将运行于最低转速。如此时用水量增加，则系统转为M2工频，M1变频，如此周而复始（每一个状态之间的转换均有5S的延时）。（3）二台泵采用变频器控制其起动和水压的恒压控制。（4）具有完善的显示和报警如：变频器故障指示、变频运行指示、工频运行指示。（5）在应急或临时检修时，对泵的操作有工频手动控制功能。2.1.3设计要求（1）变频器选择（2）P