毕业论文 基于PLC的恒压供水系统.doc

基于PLC的楼宇恒压供水控制系统设计 摘要：近年来，随着我国的社会主义市场经济的发展越来越快，人们对供水质量和可靠性的要求不断提高；并且水资源的依赖程度也越来越高。然而传统的供水系统普遍存在着一下缺点: 供水系统的自动化程度低、可靠性差、水电资源浪费严重、供水效率低，同时，水泵长期高速运转后轴承可能发热磨损严重，将会影响到水泵使用寿命，也使系统的维护工作变得更加复杂。本次设计是基于PLC恒压供水系统，为了改善上述传统供水系统的缺陷，以恒定管网末端供水压力作为目标，运用现代变频技术来实现恒压供水。本次设计的供水系统主要由PLC、变频器、压力变送器、液位传感器、动力及控制线路、水泵以及整个过程的监控组态系统组成，用户可通过实验设备控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来控制系统的运行。此系统能提升动态供水的可靠性和稳定性，真正做到了供水和用水的动态平衡。 关键词：恒压供水；PLC；变频调速；OPC监控组态系统 Design of Constant Pressure Water of Buildings Supplying system Based on PLC Abstract： Key words : constant pressure water supply；PLC；frequency control of motor speedconfiguration software 第 1 章 绪 论 1.1课题的提出 我国的“十一五计划”提出了节能减排，是我国未来发展的长远规划，是社会主义发展的长远规划，是造福子孙后代，利国利民的一项伟大举措，节能减排 工作，利在当代，功在千秋，不仅关系到我国人民的生活质量，同时也与全世界人民的生活息息相关[7]。 然而，当节水节能己成为时代特征的现实时，中国这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低，水资源浪费严重。主要表现在用水高峰期，水供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时将会造成能量的浪费，同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。在恒压供水技术出现以前，出现过不同的供水方式。以下作就逐一分析。 (1) 一台恒速泵直接供水系统 这种供水方式，水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，有的甚至连蓄水池也没有，直接从城市公用水网中抽水，严重影响城市公用管网压力的稳定。这种供水方式，水泵整日不停运转，有的可能在夜间用水低谷时段停止运行。这种系统形式简单、造价最低，但耗电、耗水严重，水压不稳，供水质量极差。 (2) 恒速泵+水塔的供水方式 这种方式是水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。此方式较之前者供水压力比较稳定。但这种供水方式基建设备投资最大，占地面积也最大;水压不可调，不能兼顾近期与远期的需要；而且系统水压不能随系统所需流量和系统所需要压力下降而下降，故还存在一些能量损失和二次污染问题。而且在使用过程中，如果该系统水塔的水位监控装置损坏的话，水泵不能进行自动的开、停，这样水泵的开、停，将完全由人操作，这时将会出现能量的严重浪费和供水质量的严重下降。 (3)射流泵十水箱的供水方式 这种方式是利用射流泵本身的独特结构进行工作，利用压差和来水管粗，出水管细的变径工艺来实现供水，但是由于其技术和工艺的不完善，加之该方式会出现有压无量(流量)的现象，无法满足高层供水的需要。 (4) 恒速泵十高位水箱的供水方式 这种方式原理与水塔是相同的，只是水箱设在建筑物的顶层。高层建筑还可分层设立水箱。占地面积与设备投资都有所减少，但这对建筑物的造价与设计都有影响，同时水箱受建筑物的限制，容积不能过大，所以供水范围较小。一些动物甚至人都可能进入水箱污染水质。水箱的水位监控装置也容易损坏，这样系统的开、停，将完全由人工操作，使系统的供水质量下降能耗增加。 (5)恒速泵十气压罐供水方式 这种方式是利用封闭的气压罐代替高位水箱蓄水，通过监测罐内压力来控制泵的开、停。罐的占地面积与水塔水箱供水方式相比较小，而且可以放在地上，设备的成本比水塔要低得多。而且气压罐是密封的，所以大大减少了水质因异物进入而被污染的可能性。但气压罐供水的方式也存在着许多缺点，在介绍完变频调速供水方式后，再将二者作一比较[14]。 1.2 课题研究的背景及意义 由于以前采用的供水方式存在很多缺点。比如可靠性比较差，运行的效率普 遍不高，基本上没有实现自动化，已经跟不上飞速发展的经济建设脚步，势必逃 脱不了被淘汰的命运。 为了改变这一现状，提高其自动化是必由之路。以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有高可靠性、强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修