高楼变频恒压供水系统
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高层住宅变频调速恒压供水系统设计随着城市化进程的不断加速,高层住宅的数量也不断增加。
在高层住宅中,稳定可靠的供水系统对于居民的日常生活至关重要。
传统的供水系统往往难以满足高层住宅对水压和水量的需求,因此,设计一套高效的变频调速恒压供水系统显得尤为重要。
本文将重点阐述高层住宅变频调速恒压供水系统的设计原则和具体方案。
一、设计原则1.1 提供稳定的水压在高层住宅中,为了满足居民的生活用水需求,供水系统必须能够提供均衡稳定的水压。
通过采用变频调速恒压供水系统,可以根据居民用水量的变化实时调节水泵的运行速度,以保证供水系统能够稳定地提供恒定的水压。
1.2 节约能源传统的供水系统通常采用恒速运行的水泵,这样会导致水泵在低负载时能耗较高。
而变频调速恒压供水系统则可以根据实际需求智能地调节水泵的转速,使水泵的运行始终处于高效工作状态,从而有效降低能耗,实现节能目的。
1.3 保证可靠性高层住宅供水系统的可靠性对于居民的生活质量至关重要。
在设计变频调速恒压供水系统时,应该选择质量可靠的水泵和控制设备,并设置备用设备以应对突发情况。
二、具体方案2.1 变频调速器的选型变频调速器是实现高层住宅变频调速恒压供水系统的核心设备。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择具有较高工作效率和稳定性能的变频调速器。
其次,应根据实际需求选择变频调速器的额定功率和转速范围。
另外,还应注意变频调速器的运行噪音和对供水系统的电磁干扰问题。
2.2 水泵的选型水泵是供水系统的核心组成部分。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择质量可靠、效率较高的水泵,以保证长期稳定运行。
其次,应根据高层住宅的水压和水量需求选择合适的水泵型号和数量。
另外,还应考虑水泵的噪音和振动情况,避免对住户生活造成不便。
2.3 控制策略的设计控制策略的设计决定了供水系统的运行效果和稳定性。
在设计过程中应注意以下几点:首先,应充分调研高层住宅的居民用水特点和峰谷用水变化情况,以便合理地设计供水系统的供水策略。
楼宇变频恒压供水监控系统设计1、引言在供水系统中,恒压供水是指在供水网系中用水量发生变化时,出口压力保持不变的供水方式。
本文采用计算机(PC)、可编程控制器(PLC)、变频器组成变频恒压供水监控系统,通过变频调速实现恒压供水、满足节能降耗的要求。
而且有利于实现生产的自动化及远程监测。
用水量变化具有随机性,用水高峰时水压不足,低谷时又造成能量浪费。
变频恒压供水系统根据公共管网的压力变化,通过PLC 和变频器自动调节水泵的增减、水泵电机的运行方式及电机的转速。
实现恒压供水,既防止了能量空耗,义避免出现电机启动时冲击电流对设备的影响。
2、工作原理变频恒压供水系统采用一台变频器拖动两台大功率电动机,可在变频和工频两种方式下运行;一台低功率的电机,作为辅助泵电机。
启动方式:为避免启动时的冲击电流,电机采用变频启动方式,从变频器的输出端得到逐渐上升的频率和电压。
启动前变频器要复位。
变频调速:根据供水管网流最、压力变化自动控制变频器输出频率,从而调节电动机和水泵的转速,实现恒压供水。
如设备的输出电压和频率上升到工频仍不能满足供水要求时,PLC发出指令i号泵自动切换到工频电源运行,待I号泵完全退出变频运行,对变频器复位后。
2号泵投入变频运行。
多泵切换:根据恒压的需要,采取无主次切换。
即“先开先停”的原则接入和退出。
在PL C的程序中,通过设置变频泵的工作号和工频泵的台数。
由给定频率是否达到上限频率或下限频率来判断增泵或减泵。
在用水量较小的情况下,采用辅助泵工作。
为了避免一台泵长期工作,任一泵不能连续变频运行超过3小时。
当工频泵台数为零,有一台运行于变频状态时,启动计时器,当达到3小时时,变频泵的泵号改变,即切换到另一台泵上。
当有泵运行于工频状态,或辅助泵启动时,计时器停止计时并清零。
故障处理:能对水位下限,变频器、P L C故障等报警。
P L C故障,系统从自动转入手动方式。
3、PLC控制电路系统采用S7-200PLC作下位机。
变频恒压供水系统的组成及原理图PLC 控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统,该系统的控制流程图如图1所示: 用户M压力变送器变频器PLC (含PID)液位变送器水池水泵机组管网压力信号报警信号水池水位信号图1变频恒压供水系统控制流程图系统可分为:执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分,具体为:(l) 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,其中由一台变频泵或多台工频泵构成,变频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;工频泵只运行于启、停两种工作状态,用以在用水量很大(变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时)的情况下投入工作。
(2) 信号检测机构:在系统控制过程中,需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。
管网水压信号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A/D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;水池水位信号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。
此信号来自安装于水池中的液位传感器;报警信号反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载、变频器是否有异常,该信号为开关量信号。
(3) 控制机构:供水控制系统一般安装在供水控制柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。
供水控制器直接对系统中的压力、液位、报警信号进行采集,对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法,得出对执行机构的控制方案,通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵机组)进行控制;变频器是对水泵进行转速控制的单元,其跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制。
高楼恒压供水系统高楼恒压供水系统基本功能:1、恒压控制功能:保持供水压力的稳定,并可根据用水量的变化自动调节各水泵在变频和工频状态下配合工作,并遵循“先开先停”原则。
2、无水自动停机功能:若自来水因故停水本系统会自动停机,一旦自来水压力达到设定值时就自动开机。
3、变频恒压供水设备水泵状态自动调节功能:在持续低用水量的情况下,为保护各水泵状态正常,系统会定时切换运行的水泵。
4、保护功能:具有缺相、过压、欠压、过流、过载、短路、过热、失速功能保护。
5、瞬时断电自恢复功能:因电网变化发生瞬时停电,来电后自动恢复运行状态。
随着电力技术的发展,以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备,起动平稳,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。
其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能,将使供水实现节水、节电、节省人力,最终达到高效率的运行目的。
高楼恒压供水系统根据市政管网形式、常年水压、停水情况以及用户对水质、供水保证率的要求,可采用以下形式:1、无高位水箱、下行上给直接供水;2、有高位水箱、上行下给重力供水。
确定供水的形式、型号和规格时,应考虑以下因素:1、系统形式;2、系统设计压力:3、系统设计流量;4、设备安装条件;5、工作水泵的数量、性能及运行方式;6、当地电力供应情况;7、用户对供水的特殊要求。
调查:居民对二次供水概念不熟什么是二次供水?记者在采访中得知,许多市民对这一概念还不了解,不明白二次供水的真正含义。
其实,二次供水是用水单位将来自城市集中式供水系统的生活饮用水经贮存、加压或再处理(如过滤、软化、消毒等)后,经管道输送给用户的供水方式,通常是解决高楼层居民水压难题而采取的特殊供水方式。
据不完全统计,现在有近七成的用水人口饮用的是城市二次供水。
高层建筑PLC控制的恒压供水系统的设计1 概论随着社会经济的迅速发展,水对人民生活与工业生产的影响日益加强,人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。
把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域,成为对供水系统的新要求。
变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控,同时系统具有良好的节能性,这在能量日益紧缺的今天尤为重要,所以研究设计该系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
1.1变频恒压供水产生的背景和意义众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们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。
主要表现在用水高峰期,水的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,水的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,同时有可能使水管爆破和用水设备的损坏。
在恒压供水技术出现以前,出现过许多供水方式,以下就逐一分析。
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.恒速泵加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。
水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系统所需要压力。
水塔注满后水泵停止,水塔水位低于某一位置时再启动水泵。
水泵处于断续工作状态中。
这种供水方式,水泵工作在额定流量额定扬程的条件下,水泵处于高效区。
这种方式显然比前一种节电,其节电率与水塔容量、水泵额定流量、用水不均匀系数、水泵的开停时间比、开停频率等有关。
我公司凭借二十多年来在供水领域的探索与研发,在技术上已经取得飞速的发展,使命是打造中国最优秀的变频供水设备生产厂家,做中国最专业的供水设备生产厂家。
该恒压变频供水系统是由最新性能PLC变频控制和2台以水泵并联组成的尖端加压供水设备,能够自动调节以满足用户的恒压变量供水要求。
供水管网压力保持恒定,整个供水系统始终保持高效节能的最佳状态。
供水方式有变频供水和压力供水两种,变频供水是自动调节某台水泵的转速或多台泵投入/退出运行,使供水管网压力保持恒定的理想供水方式,操作简单。
JBH:嘉威变频恒压供水设备
高楼二次加压变频恒压供水设备选型参数:
注:此《选型表》供您选型时参考,本表提供的是一般常用规格的参数。
如参考户数在1000~10000户之间,流量在105~1000m³/h之间的大规模JBW管网叠压给水设备的性能参数,我公司另行传真答复。
高层住宅供水泵变频控制型号原理及使用操作一、高层住宅供水泵变频控制原理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(可根据具体情况计算出来)。
其优点是:1、起动平衡,起动电流可限制在额定电流以内,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。
二、高层住宅供水泵使用操作1、启动设备安装完毕后,把动力电源(交流380伏)接入电控柜内,将柜内的断路器和闸。
通过控制面板选择控制方式,泵房控制系统开始运转。
2、手动、停止、自动状态选择用户可根据自身实际需要来确定水泵的工作控制方式。
选择手动:把控制柜面板上的转换开关指向“手动”状态。
通过面板上的按钮可完成手动控制各水泵在工频状态下的启动与停止。
选择自动:把控制面板上的转换开关指向“自动”状态。
即可实现由电控柜内部的自动控制系统完成的泵房系统自动运行状态。
选择停止:把控制面板上的转换开关指向“停止”状态。
即可实现泵房系统处于停止待机。
1. 在地理环境许可的条件下,水泵应尽量靠近水源,以减少吸水管的长度。
水泵安装处的地基应牢固,对固定式泵站应修专门的基础。
2. 进水管路应密封可靠,必须有专用支撑,不可吊在水泵上。
装有底阀的进水管,应尽量使底阀轴线与水平面垂直安装,其轴线与水平面的夹角不得小于45°。
水源为渠道时,底阀应高于水底0.50米以上,且加网防止杂物进入泵内。
3. 机、泵底座应水平,与基础的联结应牢固。
机、泵皮带传动时,皮带紧边在下,这样传动效率高,水泵叶轮转向应与箭头指示方向一致;采用联轴器传动时,机、泵必须同轴线。
4. 水泵的安装位置应满足允许吸上真空高度的要求,基础必须水平、稳固,保证动力机械的旋转方向与水泵的旋转方向一致。
5. 若同一机房内有多台机组,机组与机组之间,机组与墙壁之间都应有800mm以上的距离。
6. 水泵吸水管必须密封良好,且尽量减少弯头和闸阀,加注引水时应排尽空气,运行时管内不应积聚空气,要求吸水管微呈上斜与水泵进水口联接,进水口应有一定的淹没深度。
高楼变频恒压供水系统某小区高楼变频恒压供水控制系统设计摘要随着我国社会经济的发展,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线,阐明了供水系统的变频调速节能原理;具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构,通过研究和比较,得出结论:变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式,以某居民小区水泵电动机控制系统为对象,逐步阐明如何实现水压恒定供水。
进行了控制系统的主电路设计,控制电路设计。
对输入输出点进行了统计,共有13个输入输出点,根据PLC的选型原则,设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器,利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器的内置PID控制方式完成,根据控制系统软硬件设计和控制要求,结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
在介绍了PLC的编程方法的基础上,选用了适合初学者的逻辑代数编程,写出了恒压变频供水的逻辑代数,并设计了梯形图,利用PLCSIM仿真软件进行了仿真,仿真的结果表明了设计程序的正确性。
利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面,界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。
最后对恒压供水进行了经济效益分析,分析的结果表明具有明显的节能效益。
关键词:恒压供水,变频调速,PLC,设计,仿真ABSTRACTAs China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trendIn this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, through research and comparison, concluded: Frequency Control is the highest international one-effectiveness, performance, the best and most widely, the most The future development of the Motor technology. Therefore this paper to adopt the PLC and inverter combination of a systematic approach to a small residential area pump motor control system for the target, and gradually clarified how to achieve a constant supply pressure.A control system for the main circuit design, control circuit design. The input and output points to the statistics, a total of 13 input and output, the PLC in accordance with the principle of selection, equipment selection in the production of the most widely produced by Siemens S7-200 series (CPU222) of the PLC and pumps for MM430 The converter, using its own frequency converter itself to achieve the soft-start the pump motor launch. In the control process, the electronic control system completed by the S7-200, PID control by the converter built-in PID control manner, in accordance with control system software and hardware design and control requirements, combining the functions of converter table preset parameters of the relevant parameters . After the introduction of the PLC programming methods, based on the choice of the logic of algebra for beginners programming, the constant pressure to write the logic of algebra frequency of water supply and design of the ladder, use ofsimulation software PLCSIM the simulation, simulation The results show that the correctness of the design process. WinCC use of the configuration software designed high frequency constant pressure water supply control system interface, dynamic interface may reflect the work of pumping frequency of water supply status. Finally, the constant pressure of water supply for the economic benefit analysis, analysis of the results showed that a significant energy efficiency.Keywords:Constant pressure Water Supply ,Variable velocity Variable frequency,PLC,Design,Simulation目录第一章绪论 (6)1.1引言 (6)1.2本课题产生的背景和意义 (7)1.3变频恒压供水的现况 (7)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (7)1.3.2 变频供水系统应用范围 (8)1.4本人的主要工作 (8)第二章变频恒压供水的理论分析 (10)2.1水泵的工作原理 (10)2.2供水电机的搭配 (10)2.3水泵的调节方式 (11)2.4恒压供水系统的能耗分析 (12)2.5供水系统的安全性问题 (14)2.5.1 水锤效应 (14)2.5.3 水锤效应的消除 (15)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (16)第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 (17)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (17)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (18)3.3供水设备的选择原则 (19)3.4参数的计算与供水设备选型 (23)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (23)3.4.2 变频器的选择 (24)3.4.3 压力传感器的选择 (27)3.4.4 水位传感器的选择 (28)3.4.5 其他低压电器的选择 (28)3.5PLC的选型 (28)3.5.1 I/O点的统计 (29)3.5.2 PLC选型的基本原则 (30)3.5.3 I/O的分配 (30)3.6系统硬件线路设计 (32)3.7PID参数的预置 (33)第四章变频恒压供水控制系统软件的设计 (37)4.1常用编程方法 (37)4.1.1 经验设计法 (37)4.1.2 翻译设计法 (37)4.1.3 逻辑代数设计法 (38)4.2编程软件的简单介绍 (41)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (42)4.4程序的仿真与调试 (47)4.4.1 仿真软件的简介 (47)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (47)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (50)4.5.1 WinCC软件简介 (50)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (51)4.6经济效益分析 (55)第五章总结与期望 (58)5.1总结 (58)5.2展望 (58)参考文献 (60)致谢 (61)附录语句表 (62)第一章绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。