恒压供水系统设计

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1、目录第一章绪论11.1引言11.2楼宇供水系统的控制要求11.3楼宇供水系统的工作原理21.4楼宇供水系统的工作原理31.5系统主要特点5第二章恒压供水控制硬件系统的设计72.1PLC的特点72.2PLC的硬件系统82.3恒压供水控制系统PLC的选择和功能82.4恒压供水控制系统设计要点92.5PLC控制系统设计与调试的一般步骤92.6变频调速恒压供水系统功能说明112.7变频调速恒压供水系统电路图12第三章变频调速恒压供水系统软件设计183.1PLC应用系统的软件设计内容183.2PLC应用系统的软件设计步骤183.3

2、编程的基本原则183.4系统软件流程图193.5供水系统主程序设计203.6供水系统的子程序设计233.7供水系统的中断程序设计233.8储存器功能表与整体程序分析24结论与体会25主要参考材料：26附录1：系统的主程序指令27II附录2：系统的子程序指令29附录3：系统的中断程序指令30II第一章绪论1.1引言由于生活用水过程中存在不同时间段用水量不均现象。如果不对供水量进行调节,管网压力的波动也会很大,容易出现管网失压或爆管事故,同时也浪费了大量能源。为了节约电能,又能保证正常用水,供水部门也采取了不少措施。近几年最

3、为常用的变频恒压供水系统能根据压力变化情况及时调整电机转速,将供水压力控制在一定范围之内，既满足了变化的用水需求，也起到了节能降耗的目的。恒压供水技术以其节能、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，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，恒压供水对水泵、电机也起到了很好的保护作用和有效地节约了电能的消耗。结合使用可编程控制器，可实现循环变频，电机软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，延长了设备的使用寿命。但是，变频恒压供水系统存在如下不足：（1）由于供水系统

4、出口压力与实际用水需求存在较大的滞后性，供水系统存在较大的周期性压力波动。（2）变频范围只有在离心泵的特性曲线最佳工作范围内，也就是下调频率10%～30%才能显示出其最大的节能效益，如再往下调频率，就会出现水泵运转而不出水的工况，即超出了离心泵的极限工作范围。（3）在深夜用水量很小的时候，水泵在变频器控制下较长时间内低频(速)运转对水泵机械工况不利，同时耗能增加，约为额定功率的25%。针对上述问题，以PLC为核心，采用模糊控制技术和压力补偿策略实现的变频恒压供水控制系统较好地解决了上述问题。1.2楼宇供水系统的控制要求变

5、频调速恒压供水系统具有节能、安全、高品质的供水质量等优点。采用PLC作为控制器，硬件结构简单，成本低，系统实现水泵电机无级调速，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。设计可编程控制器程序实现对恒压供水系统的控制有两个基本要本要求。1.2.1水泵的启停30根据主管道给出的压力信号决定水泵的启停，当压力低于正常压力时启动一个水泵，10S后仍低，则启动下一台；当压力高于正常压力时，切断一台水泵，10S后高压信号仍存在，切断下一台。每台泵在启动时要有软启动功能。1.2.2水泵启停切

6、换原则恒压供水系统主要是由几个水泵完成对主管道供水压力的维持，考虑到电机的保护，要求几台水泵的运行时间和频率尽可能一致。也就是说，需要接通时，首先启动停止时间最长的那台，而需要切断时则先停止运转时间最长的那台。对泵的操作要有手动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。按照实际需要，还可以确定恒压供水系统主要控制要求如下：系统控制生活和消防水管网供水。生活用水泵组也可做消防供水的备用，消防泵组也可参与生活泵组的交替使用。系统能根据设定压力自动调节水泵转速和水泵运行台数，使设备运行在高效节能的最佳状态。系统应采用闭环控制能自

7、动调节设定压力和管网实际水压的差值，使管网供水压力始终保持恒定。系统具有短路、过流、过压、过热、过载等多种保护。水泵运行如有故障，则自动停止工作并报警输出，然后进行故障判断并自动启动备用泵等。采用各种措施尽可能使系统在安全运行的情况下达到节能的目的。1.3楼宇供水系统的工作原理1.3.1楼宇供水系统的构成本文的供水系统可适用于生活水、工业用水以及消防等多种场合的供水。以两台水泵组成的供水系统为例，变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、变频器、人机界面、上位连接以及报警装置等部分组成。其工作过程：首先检测给水

8、池液位保护开关是否动作，否则直接由变频器启动第一台水泵；同时由远传压力表测出出水口管路水压，将模拟量送到控制器，与给定水压值（设定上下限）比较后，控制变频器输出频率，调节水泵转速。当变频器频率到达最大或最小时，由控制增加水泵或减少水泵来实现恒压供水，这样就构成了以设定压力为基准的压力闭环系统。通常，在同一路供水系统中