变频恒压供水系统设计.doc

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1、33层大楼变频恒压供水系统1系统简介12变频恒压供水系统构成及工作原理5312.1系统的构成62.1.1执行机构62.1.2信号检测72.1.3控制系统72.1.4通讯接口82.1.5报警装置82.2工作原理82.3变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析93基于PLC的变频恒压供水系统设计与实现113.1控制要求113.2变频器的选择与接线113.3压力传感器的接线图133.4原其它元器件的选择143.5PLC控制I/O口配置163.6电气控制系统原理及线图173.6.1主电路图173.6.2控制电路接线图173.7基于PLC的变频恒压供水系统程序流

2、程193.8控制方式21313.8.1手动运行213.8.2自动运行213.9主要程序说明223.9.1总程序的顺序功能图223.9.2自动运行顺序功能图223.9.3手动模式顺序功能图233.9.4程序说明24311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

3、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

4、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。31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

5、（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。31自来水消防用水生活用水YV2YV1水池1号泵EQ2号泵3号泵图2-2双恒压供水系统工艺流程图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PLC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

6、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4～20mA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:31(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

7、态，速度恒定，它们用以在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时，对供水量进行定量的补充.此外，通常一些变频系统还会增设附属小泵，它只运行于启、停两种工作状态，用以在用水量很小的情况下(例如:夜间)对管网用水量进行少量的补充.2.1.2信号检测在系统控制过程中，需要检测的信号包括水压信号、液位信号和报警信号:（1）水压信号:它反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。此信号是模拟信号，读入PLC时，需进行转换。另外为加强系统的可靠性，还需对供水的上限压力和下限压力用电接点压力表进行检测。检测结果可以送给PLC，作为数字量输入。(2)液

8、位信号:它反映水泵的进水水源是否充足。信号有效时。控制系统要对系统实施保护控制，以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。此信号来自