南海路泵站水位控制系统课件.doc

题目：南海路地道排水泵站水位控制设计 学生姓名：许皓贺 学 号：143201131 专 业：控制工程 学 院：自动化学院 南海路地道排水泵站水位控制设计 摘 要 本文是针对进行的分析和设计控制 引 言 3 第一章 生产工艺概述 2 1.1泵站工艺介绍 2 1.2水泵的介绍 3 1.3液位计 4 1.3 控制器 5 第二章 水位控制原理简介 6 2.1水位控制系统 6 2.2水泵保护系统 7 2.3泵站监控与周界报警系统 7 2.4信号传输 7 2.5供电系统 7 第三章 泵站水位控制系统的设计 9 3.1系统控制参数的确定 9 3.1.1主变量的选择 9 3.1.2保护信号优先原则 9 3.1.3参数设定注意事项 10 3.2执行器-水泵的选择 10 3.3液位计的选择 11 3.4控制器的选择 11 结束语 13 参考文献 14 引 言 城市建设高架桥和地道是为了疏通交通和增强道路的通过能力。但雨季的时候，雨水会汇集在地下通道，城市居民和设计者并不想像北京一样看海。所以地道排水系统的稳定运行，不仅保证了道路的通过能力，也关系到市民的安全。 水位控制并不是直接控制地道的水位，排水设施要做到雨停水净，收水井收完水后，通过收水管道汇集到泵站，泵站进水前池液位升高。 本次课程设计的主要考虑部分是锅泵站前池水位控制系统的设计。水位控制系统除了主要的水位调节，还附有水泵故障保护系统和液位报警系统，直流电源系统。另外还有独立的泵站周界报警系统，监控系统。 水位报警系统主要是维持水位在设计最高水位与最低水位之间，水泵故障保护系统则是在水泵出现故障时，及时保护水泵，保护整个泵站供电系统；液位报警系统是在液位在超过最高最低水位时对调度人员的一种提示。直流电源系统是在泵站突然断电时，维持一段时间运行的保障。周界报警系统和监控系统用来防盗和对泵站进出情况的一种记录。  第一章 生产工艺概述 1.1泵站工艺介绍 水泵是动力设备。 图1.2 南海路水位趋势图 1.3 控制器 南海路泵站采用由10KV变电站输出400V电压对水泵及其它设备进行供电和泵站照明用电。对供电系统的保护以及对水泵的控制都是由泵站内所设PLC采集信号和报警的。虽然10KV,400V开关柜有自带的保护功能。面对断电应急时，泵站还设有直流屏系统。 水位控制系统控制器选用西门子系列PLC，采集水位，水泵工作，电力系统等信号，对水位的反馈进行操作，通过软启动柜对水泵进行操作，保护水泵，启动柜及开关柜等，并把信号上传到调度中心，统一调度。 水泵启动停止控制主要考虑参数有，升压时间，降压时间（软停），初始电压，结束电压，级落电压，限流倍数，冲击启动，升压时间范围，降压时间范围，顺序启动，力矩控制等。在控制系统里充当控制器的角色。  第二章 水位控制原理简介 城市排水系统的泵站都设计为人工与自动两种控制，这样做的目的有两个，一是为了减少人工成本，解放劳动力，二是为了人工稳定控制，预防突发情况。在自动控制中，主要由液位计采集液位信号，上传到控制系统，根据事先设点好的数值，选择开启或关闭水泵。 此外，水泵的保护系统，供电系统，监控与警报系统也是泵站主要的系统。 2.1水位控制系统 水位控制系统采用简单的闭环控制。 图2.1 闭环制系统原理图 水位控制系统通过液位计采集前池的水位数值，根据上位机计算，输出指令，对水泵进行控制。液位计在这里充当一个反馈的环节，水位作为被控对象。 液位计设置在前池，格栅机前后。及时反映水位情况，把信号传给上位机控制系统。当水位达到启动水泵设定值（此设定值小于最高水位数值）时开启水泵，当水位降低到停止水泵设定值（此设定值大于最低水位数值）时关闭水泵。当开启水泵，液位仍在增高时，则再开启第二台水泵。水泵开启需要间隔5分钟，因为压力井池会增大压力，出水管道流量问题也需要考虑。 同一台水泵也不可以频繁的启动。列如，上午9点启动了1#水泵，10点停止。下午2点再次需要开启水泵的时候，需要开启除1#水泵外的其它水泵。 2.2水泵保护系统 水泵在系统里作为执行器，是控制器通过对执行器的操作来实现对被控对象的控制。水泵由于其特殊工作环境需要注意对其保护，避免水泵损坏，或者影响供电系统。 保护功能主要包括电机过载保护，转子堵转保护，电机欠载保护，大电流保护，三相失衡保护，逆相保护，SCR过载保护，PTC输入电机温度保护。报警功能包括大电流报警，电机欠载报警，电机过载报警，SCR过载报警。故障监测功能包括，缺相故障处理，总线通讯故障，频率故障，内部过热故障，SCR短路故障，旁路接触器不分断故障，旁路接触器不吸合故障，接线故障，SCR不导通故障，电源端故障，冲击电流故障，软启动器故障。 在发生故障，泄漏，过载等情况优先停止水泵并报警。再故障未解