建筑设备教材.docx

摘要 目前,大部分的水泵控制采用传统的电力拖动方式,水泵在工频下恒速运转,对于流量的控制是利用调节阀门的开度来实现的,这样一方面造成了能源的较大浪费,另一方面容易造成“水锤效应”。采取恒压供水的方式,可以解决传统供水存在的诸多弊端,由于交流变频技术的不断成熟及完善,可以方便地组成恒压供水系统。组态主画面直观,可以显示变频运行电流、压力测量值、压力设定值等模拟量,在画面切换按钮中可以切换至压力实时趋势画面及压力报警画面。本设计可广泛应用于生活供水、高楼供水、工业用水等场合,实现节能、操作维护方便、安全可靠的目的,并为类似系统的工业设计提供了一种可行的设计方法。 关键词： PLC 组态王 恒压给水 第一章 背景及任务 1.1供水现状和恒压供水控制 我国是一个发展中国家,多年来极其重视和发展能源的建设,尤其是电力能源的发展。但由于国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,电能的消耗更是与日俱增,在电能的供求方面仍存在一定的缺口。据有关部门统计,在供水行业中泵的能源消耗约占企业能源消耗的80%一90%,因此电力工程建设广泛推行各种节能措施。 传统供水方式上,对于流量的控制是利用调节阀门的开度来实现的,这种简单的控制方法存在许多弊端,主要表现在: 1、能源浪费较大。当流量减少,减小阀门开度时,电机仍然在额定转速下运行,有相当一部分能量消耗在水流与挡板的阻力之上。 2、电机在起动时,起动时间用不了15,在这15的时间内,管道内的水流量从零迅速增至额定流量的压力瞬间,产生所谓的“水锤效应流量的急剧变化在管道内产生过高或过低”。水锤效应不但产生噪声,在压力高的可能会造成管子或阀门破裂,而在压力低时,又会引起管道的瘪塌。 一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水,其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。以前,大多采用传统的水塔、高位水箱或气压罐式增压设备,但他们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量,其结果是往往增大了水泵的轴功率和能量损耗。恒压供水控制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,是先进、合理的节能型供水系统。 卧前,变频调速在生活给水、建筑给水和工业给水中应用越来越广泛,变频恒压供水的优点: 用变频调速来实现恒压供水,与用调节阀门来实现恒压供水相比,节能 效果十分显著。除节能外,变频恒压供水的优点还包括以下几点: 1、起动平衡,起动电流可限制在额定电流之内,从而避免了起动时对 电网的冲击; 2、由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等的使用寿命。 3、可以消除起动和停机时的水锤效应。 1.2本课题完成的工作 实验目的 进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力。 掌握一般建筑电气控制系统的设计方法。 培养查阅图书资料，工具书的能力。 培养工程制图，书写技术报告的能力。 主要内容和要求 掌握恒牙给水系统能力。 根据恒压给水系统实际运行的要求，制定合理的控制方案。 绘制有关图纸： 恒压给水系统的监控原理图 掌握PLC的工作原理，编程，调试方法及PLC控制系统的设计方法以及再生产设备中的应用技术。 正确确定I/O点数，合理选用PLC控制器，进行I/O地址分配。编写梯形图程序。 用KingView设计上位机监控画面，并与PLC通讯。 第二章 需求分析 2.1 系统的基本需求分析 如果是由多台水泵组成的供水系统，我们控制的目标一般都选择管道出口处的压力信号，比较我们设定的压力值和采样值，通过计算后结合 PID 调节的方式来保证压力值在管道出口处是稳定不变的，这就可以称之为恒压供水。如果系统里面有四台水泵，我们一般采用的方式都是一控四，这样就可以在变频和工频方式中自由选择。一台水泵电机是变频工作，其它水泵的工作方式是否为工频工作，需要我们根据实际的情况来决定，这样就确定了主回路的控制方式，再通过 PLC的控制来满足用户的实际需求。所以我们首先要做的就是了解用户有哪些实际需求。 首要的要求是控制方式必须要在变频和工频之间可以进行转换。这样做是为了让系统更加可靠，一旦变频器发生了故障，或者设备需要进行维护，不会对供水造成影响。我们通常都会在设备上面使用组合或者转换的开关，来实现手动选择工频操作的功能。 其次是对水位的控制有一定的要求。我们这种采用变频器恒压供水的系统，进水的水源一般都是蓄水缓冲池的结构，这样做的目的是如果城市的管道网络中断供水，可以有效的减少停止供水的时间。如果蓄水池里面没有水了，水泵的电机就会发生空转现象，会造成设备的损坏。所以我们通过安装缆线型水位器或浮球来对水位进行实时的监控，判断水池是否有水。一旦发现蓄水池里面没有水了，就要马上停止电机的运转，避免空转。当蓄水池里面恢复了供水以后，再自动启动电机。 遇到火