下载文档原格式
变频恒压供水控制系统设计一、引言变频恒压供水控制系统是一种能够自动调节水泵电机的转速，保持管网内水压恒定的系统。
该系统通过变频器控制水泵电机的转速，根据实时水压信号对水泵进行调节，从而实现供水系统的恒压供水。
本文将从系统设计原理、硬件选型、控制策略等方面对变频恒压供水控制系统进行设计。
2. 控制原理变频恒压供水控制系统采用闭环控制原理，主要分为压力调节环和流量调节环两部分。
压力调节环根据实时水压信号，控制变频器调节水泵电机的转速，以维持管网内的水压恒定。
流量调节环主要通过监测流量传感器的输出信号，控制变频器调节水泵电机的转速，以满足用户的实际用水量需求。
三、硬件选型1. 水泵电机选择适当功率的三相异步电动机，能够满足供水系统的实际需求，保证系统的正常运行。
2. 变频器选用带有PID调节功能的变频器，能够根据实时水压信号对电机转速进行精确调节，确保系统供水的恒压运行。
3. 压力传感器选择高灵敏度的压力传感器，能够实时监测管网内的水压信号，为系统提供准确的控制信号。
5. 控制面板控制面板应具有良好的人机界面，能够显示系统的运行状态、参数，方便用户对系统进行监测和操作。
6. 其他配件根据实际需求，可能需要选购接线端子、线缆、散热器等辅助设备。
四、控制策略1. 系统启动当系统启动时，变频恒压供水控制系统应自动进行初始化，自检各传感器和执行机构，确保系统能够正常运行。
3. 流量调节系统同时监测流量传感器的输人信号，根据用户的实际用水量，控制变频器调节水泵电机的转速，以满足流量调节环的要求。
4. 故障处理系统应具备故障自诊断功能，当系统发生故障时，能够自动报警或进入相应的故障处理程序，保证对用户的供水不受影响。
五、系统调试1. 对水泵电机、变频器等设备进行正确的接线和安装。
2. 对传感器进行校准，确保其输出信号的准确性。
3. 对控制系统进行相关参数的设定和调试。
4. 对整个系统进行联合调试，验证系统的正常运行。
浅谈楼宇自动化恒压供水控制系统的设计摘要：随着国民经济及科学技术的发展，人们对生活舒适度、生活用水品质等要求不断的提高，变频恒压供水系统以其环保、节能、低成本和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区以及高层建筑的生活、消防供水中。
恒压供水系统中的调速系统可以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。
在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能，对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。
关键词：楼宇自动化恒压供水系统变频调速 plc技术中图分类号：tp 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）06-0073-011前言传统的供水系统大部分采用人工手动调整参数控制，生产过程中的重要参数仍然依靠人工定时记录，而用水量的需求具有时变性，在用水高峰期时，管网压力达不到规定的标准压力，造成高层建筑断水；用水低峰期时，管网压力常常超过规定压力上限，极易造成爆管事故且能源损耗严重。
变频恒压供水控制系统则可以很好的解决了这些问题。
2设计原则1）以人为本：人是住宅小区的主体，系统设计应紧紧围绕着人们的实际需求，给人带来便利的，而不能是让人来适应智能化系统。
2）实用性：当今科技发展迅捷，可应用于住宅小区的技术和产品可谓层出不穷，工程当中选用的系统和产品都应能得到实实在在的受益，满足近期使用和远期发展的需要。
3）可靠性：系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性、并具备迅速恢复的功能。
4）可扩充性：系统设计中应考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
3系统原理变频恒压供水系统以管网水压（或用户用水流量）为设定参数，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，通过变频器内置的pid控制器，来自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节，使供水系统自动恒稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率升高，水泵转速加快，供水量相应增大，当达到设定压力值时，电动水泵的转速不再变化，使管网压力恒定在设定压力值上，反之亦然，这样就保证了供水效率及用户对水压和水量的要求，同时达到了提高供水品质和供水效率的目的（设计方案如图1）。
变频恒压供水控制系统设计【摘要】本文介绍了变频恒压供水控制系统设计的相关内容。
在系统设计要求中，需要考虑稳定供水压力和节约能源的需求。
系统组成包括变频驱动器、传感器、控制器等部件。
系统控制原理是利用变频器对水泵速度进行调节来维持恒定的供水压力。
在系统设计方案中，需要考虑水泵的选型和安装位置等因素。
通过系统性能分析可以评估系统的稳定性和效率。
通过本文的研究，可以为变频恒压供水控制系统的设计和应用提供参考。
【关键词】变频恒压、供水控制系统、设计要求、系统组成、系统控制原理、系统设计方案、系统性能分析、结论。
1. 引言1.1 引言变频恒压供水控制系统设计是现代城市供水系统中的重要组成部分，它能够有效地调节水压，确保供水稳定性和节能高效性。
随着城市化进程的加快，供水需求不断增加，传统的供水系统已经不能满足需求，因此采用变频恒压供水控制系统已经成为一个必然趋势。
本文将首先介绍系统设计的基本要求，包括稳定的供水压力、节能高效、易维护等方面。
然后将详细介绍系统的组成，包括变频器、水泵、传感器等核心部件。
接着将介绍系统的控制原理，包括PID控制、频率调节等技术原理。
将提出系统的设计方案，包括硬件设计、软件设计以及系统整体架构。
对系统的性能进行分析，包括稳定性、节能性、可靠性等方面，以验证系统设计的合理性。
通过本文的介绍，读者可以了解变频恒压供水控制系统设计的基本原理与方法，为现代供水系统的优化设计提供参考。
2. 正文2.1 系统设计要求1. 稳定性要求：变频恒压供水控制系统需要保持稳定的工作状态，确保水压在设定范围内波动较小，以满足用户对水压稳定性的需求。
2. 响应速度要求：系统需要具有较快的响应速度，能够及时调整水泵的转速以保持设定的恒压供水状态，提高用户体验。
3. 节能性要求：设计要充分考虑系统的能耗情况，尽量减少无效能耗，优化控制算法以实现节能运行，降低运行成本。
4. 可靠性要求：系统设计应考虑到设备的可靠性，确保系统能够长时间稳定运行，减少维护和修复成本，提高系统的可用性和可靠性。
I恒压供水控制系统设计摘要随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
本文针对某住宅小区的供水要求，设计了一套由PLC、变频器、水泵机组、等主要设备构成的全自动变频恒压供水，具有全自动变频恒压运行和现场手动控制等功能。
系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，并具有多种辅助功能，增强了系统的可靠性。
论文分析了采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能机理。
通过对变频器内置PID模块参数的预置，利用压力表的水压反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化，采取PID调节方式，利用变频泵的连续调节和工泵的分级调节相结合，实现恒压供水且有效节能。
关键词：恒压供水，PLC，变频调速II Design of Constant Pressure Water Supply SystemABSTRACTAlong with the development of the socio-economy of our country, the housing system is going deep into reforms, and people's living standard is being improved. At the same time, in the city, each kind of sub-district construction is developing very quickly, which puts forward higher requirement for the infrastructure construction of sub-district.According to the requirement of water supply in a abiding place, a set of automatic system of constant pressure water supply by using variable frequency and controlling, which is composed of PLC, transducer, pressure sensor, pumps and electro-motor designed to that end. This set of system has the functions like automatic constant pressure operation by using variable frequency, and the function of on-the-spot control by hand etc. The system has solved efficiently the problem existing in the traditional way of water supply, which has various supplementary functions to strengthen the reliability.The paper analyses the mechanism of energy saving that the way of water supply by using the method of variable velocity variable frequency is superior to the traditional way of constant pressure water supply controlled by valve. Setting up in advance the parameter of the PID modular built-in the transducer, a system of closed circuit using the feedback of hydraulic pressure has formed. According to the change of water consumption, with PID and combining the constant regulation of the pump of frequency conversion with the work frequency pump grade regulation, the system of closed circuit can realize the constant pressure water supply and save energy efficiently.KEY WORDS: constant pressure water supply, PLC, variable frequency speed regulatingIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1恒压供水系统产生的意义 (1)1.2恒压供水系统的发展现状 (2)1.3本课题来源及主要研究内容 (2)2恒压供水系统分析 (4)2.1恒压供水系统简介 (4)2.1.1 恒压供水系统的基本特征 (4)2.1.2恒压控制的理论模型 (4)2.2 恒压供水系统控制方案讨论 (5)2.3供水系统安全性 (6)2.3.1 水锤效应 (6)2.3.2 水锤效应的危害 (7)2.4 系统的控制流程 (7)2.5本章小结 (7)3控制系统的硬件设计 (8)3.1 主电路设计 (8)3.2 控制电路设计 (11)3.3恒压供水系统硬件组成和清单 (12)3.3.1变频恒压供水的硬件组成 (12)3.3.2恒压供水控制系统硬件清单 (13)3.4本章小结 (13)4变频器 (15)4.1变频调速的优势 (15)4.2 变频器的应用宏 (15)4.3变频器控制方案论证 (15)4.3.1使用PFC宏实现恒压控制 (16)4.3.2通过PID宏实现恒压控制 (18)4.4变频器的主要参数 (21)4.5本章小结 (28)5可编程控制器 (29)5.1 PLC的发展现状和概况 (29)5.1.1 PLC的基本概念 (29)5.1.2 PLC的特点 (29)5.2 PLC的主要功能 (31)5.3 PLC的组成和应用 (32)IV5.3.1 PLC的基本结构 (32)5.3.2 PLC的应用 (32)5.4本章小结 (33)6 PLC电气设计 (34)6.1原理图及PLC接线图 (34)6.2 PLC I/O地址分配 (36)6.3恒压供水系统PLC程序分析设计 (38)6.3.1 PLC主程序结构及框图 (38)6.3.2 PLC子程序分析 (39)6.4本章小结 (47)7结论与展望 (48)致谢 (49)参考文献 (50)恒压供水控制系统设计 11绪论1.1恒压供水系统产生的意义我国人口众多，随着城镇化建设的飞速发展，城市人口不断增加，每年所消耗的能量巨大，近年来，能源紧张不时影响到了工业生产及人民生活。
继电接触式变频恒压供水控制系统设计摘要供水工程往往成为高层建筑或工矿企业和小型企业中最重要的基础设施之一。
任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。
本系统研究了变频调速技术在民用建筑供水系统中的应用，采用继电接触式控制系统和变频器作为主控单元，配合接触器，PID调节器，压力传感器，干簧管等构成了变频供水的智能控制系统。
其中为了节约成本采用继电接触式对系统进行逻辑控制，变频器进行压力调节，压力传感器时刻跟踪水泵出口压力和给定压力值的偏差变化，经PID调节器部运算送入变频器，由控制电路控制3台电机的起停以及工频与变频的切换，实现闭环自动调节恒压变频供水，在保持恒压的前提下达到控制流量的目的。
充分发挥了变频调速的优势，具有高效节能，自动控制，性能稳定的优点。
关键词：继电器，接触器，变频调速，恒压供水ABSTRACTThe water supply project often becomes one of most important infrastructures in the high-rise construction or the Industrial and mining establishment and the Small businesses. Providing the enough water volume at any time, the steady hydraulic pressure, the qualified water quality is the essential requirements which proposed to the aqueous system. This system has studied the frequency conversion velocity modulation technology in the civil construction water supply system's application, using relay and contractor control system and the frequency changer, coordinates the contact device, the PID regulator, the pressure transmitter, reed pipes and so on to constitute the frequency conversion water supply intelligent control system. And to save the cost ,It uses relay and contractor to finish the logical control, the frequency changer to finish the pressure control, the pressure transmitter time track water pump outlet pressure and assigns the value of pressure the deviation change, sends in the frequency changer after the PID regulator internal arithmetic, controls 3 electrical machinery by the control circuit to stop as well as the power frequency and the frequency conversion cut, realizes the closed loop automatic control constant pressure frequency conversion water supply, maintains the constant pressure the premise issues the control current capacity the goal.This system has fully displayed the advantage of Vaviable frequency Control, has the excellence of energy conservation, automatic control, stable property merit.KEY WORDS: Relay, Contacor,Vaviable frequency Control, Constant pressure water supply目录前言 (3)1.1供水技术应用 (3)1.2变频恒压供水系统的发展 (4)1.3本课题所需工作 (5)第一章系统组成及可行性分析 (6)1.1变频调速的基本原理 (6)1.2变频恒压调速在供水系统中的应用 (6)1.3系统工艺流程 (6)1.4控制要求及技术指标 (7)1.5可行性分析，节电分析 (8)第二章系统设计 (9)2.1主电路设计 (9)2.1.1变频器的工作原理 (9)2.1.2变频器的发展 (10)2.1.3电机运行的控制 (11)2.1.4工频变频切换与变频器工作的时序的关系 (11)2.1.5 PID调节器的应用和原理 (11)2.2确定控制方案 (14)2.2.1手动运行 (15)2.2.2自动运行 (15)2.2.3保护和报警系统 (16)2.2.4仪表显示 (17)2.2.5控制电路图 (17)第三章设备选型 (20)3.1 变频器选型 (20)3.2水泵电机的选择 (20)3.3接触器 (21)3.4继电器 (21)3.4,1 热继电器 (21)3.4.2 时间继电器 (22)3.4.3 中间继电器 (22)3.5低压断路器 (22)3.6压力变送器 (23)3.7调节器 (23)3.8干簧管 (24)3.9频率显示仪表 (24)3.10按钮，万能开关 (24)3.11指示灯 (24)3.12警铃 (25)3.13固定线槽的选用 (25)3.14接线端子排的选用 (25)第四章控制柜设计 (26)4.1相关布置规定 (26)4.1.1设计准备工作 (26)4.1.2控制柜布局和器件配置 (26)4.2控制柜部布置 (27)4.3面板布置 (27)第五章结论 (28)5.1系统总结 (28)5.2系统特点 (28)结束语 (29)致 (30)参考文献 (31)附录A (32)附录B (33)前言1供水技术应用：传统的恒压供水方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施实现的。
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。
毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：恒压供水控制系统设计设计要求：1．设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。
2．本系统主要以PLC来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。
3．根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等；4．按照设计要求设计相应算法，编制相应的PLC控制程序。
设计进度要求：第一周：确定题目,查阅资料第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周：对硬件进行设计第四周：对软件进行设计第五周：进行调试,找出问题第六周：改进设计中存在不足第七周：撰写设计论文第八周：整理论文，准备答辩指导教师（签名）：摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章。
第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择。
第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：恒压供水，PLC，变频技术目录摘要I1 变频控制系统简介11.1变频调速供水控制系统简介11.2变频调速在供水行业中的应用12 供水系统的变频调速节能原理32.1 水泵调速运行的节能原理32.2 本系统总体介绍53 系统硬件的工作原理及硬件选择63.1 PLC的工作原理及选择63.2 变频调速系统原理及选择83.3 压力传感器的选择123.4 水泵的选择133.5 鉴频鉴相问题133.6 控制电路164 系统软件开发174.1 PLC编程简介174.2 PLC程序解释26致谢28参考文献281 变频控制系统简介1.1变频调速供水控制系统简介变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC技术、监控技术和计算机技术为一体的新一代给水控制系统。
变频器综合设计变频器控制恒压供水系统专业班级： 15电气普招设计人：王于风学号： 201550030107指导教师：雷钢设计时间：2017年10月20日摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章。
第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择。
第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：恒压供水，PLC，变频技术目录摘要01 变频控制系统简介01.1变频调速供水控制系统简介01.2变频调速在供水行业中的应用02 供水系统的变频调速节能原理22.1 水泵调速运行的节能原理22.2 本系统总体介绍33 系统硬件的工作原理及硬件选择43.1 PLC的工作原理及选择43.2 变频调速系统原理及选择63.3 压力传感器的选择93.4 水泵的选择103.5 鉴频鉴相问题103.6 控制电路134 系统软件开发144.1 PLC编程简介144.2 PLC程序解释22致谢错误！未定义书签。
参考文献251 变频控制系统简介1.1变频调速供水控制系统简介变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC技术、监控技术和计算机技术为一体的新一代给水控制系统。
该系统完全可以取代传统的水塔、高位水箱和气压罐等给水方式。
与传统的给水方式相比，该系统不但满足了现代工矿企业、城镇居民和高层建筑对新型给水系统的要求。
1 绪论随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区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、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水等供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点，难以满足当前经济生活的需要。
本论文针对住宅区的供水要求，设计了一套由PLC、变频器、多台水泵机等主要设备构成的变频恒压供水系统，具有全自动变频恒压运行、自动工频运行、远程手动控制和现场手动控制等功能。
系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，并具有多种辅助功能，增强了系统的可靠性。
并和计算机实现了有机的结合，提升了系统的总体性能。
通过对变频器内置PID模块参数的预置，利用模拟水压反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化，采取PID调节方式，实现恒压供水且有效节能。
1.1 背景和意义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，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。
自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统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，是当今最先进、合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。
变频恒压供水控制系统设计一、引言随着城市化进程的加快，对供水系统的要求也越来越高。
传统的供水系统存在着水压不稳定、供水量无法满足需求等问题，因此需要通过引入先进的技术来改善供水系统的稳定性和效率。
本文将介绍一种基于变频恒压控制技术的供水系统设计方案，旨在提高供水系统的性能和可靠性。
二、系统设计原理1. 变频恒压控制技术变频恒压控制技术是一种通过调节水泵的转速来实现恒定水压的方法。
通过控制水泵的电机转速，可以实现根据用户需求动态调节水压，从而保持供水系统的稳定运行。
这种技术能够有效降低能耗，并能够满足不同时段和不同区域的供水需求。
2. 系统组成该供水系统由水泵、变频器、压力传感器、控制器等部件组成。
变频器用于控制水泵电机的转速，压力传感器用于实时监测供水系统的压力情况，控制器则根据传感器反馈的数据来控制变频器的工作状态。
整个系统通过这些部件的协同作用，实现了对供水系统的精准控制。
三、系统设计方案1. 总体设计方案在该设计方案中，水泵的转速由变频器控制，变频器接收传感器反馈的压力数据，通过对水泵电机的调节来维持恒定的水压。
控制器负责整个系统的管理和监控，可以实现远程监控和故障诊断。
整个系统采用闭环控制，能够快速响应供水系统压力的变化。
2. 系统工作流程1.控制器启动后，开始监测压力传感器的数据；2.传感器将实时采集到的压力数据发送给控制器；3.控制器根据传感器数据调整变频器的工作状态，控制水泵的转速；4.水泵根据变频器的指令作出调整，维持恒定的水压；5.控制器持续监测传感器数据，对水泵的运行状态进行调整，以维持恒压供水。
四、系统优势1.节能环保：采用变频控制技术，能够根据需求灵活调整供水量，减少能耗；2.稳定可靠：通过闭环控制，系统能够快速响应压力变化，确保供水系统稳定运行；3.智能管理：控制器具备远程监控和故障诊断功能，方便管理人员对系统进行监控和维护。
五、系统应用该设计方案适用于居民区、商业区等供水系统，能够满足不同场景对水压稳定性和供水量的需求。
楼宇恒压供水控制系统设计学生：闫忠全专业班级：09电气2班指导教师：袁勇完稿日期：2012年3月20日DOC文档.目录容摘要 (3)一、传统供水系统的概况 (4)二、PLC、变频恒压供水系统方案分析及论证 (4)1．变频调速恒压供水系统控制原理 (5)2．变频调速恒压供水系统特点及适用围 (6)3．传统供水系统异步电动机的调速 (7)4．PLC、变频恒压供水系统异步电动机的调速 (8)三、PLC、变频恒压供水系统方案的设计 (9)1．恒压供水系统的基本构成 (9)2．恒压供水的原理 (11)3．系统功能 (11)4．恒压供水系统控制分析 (12)5．水泵的转速与其扬程H、流量Q及功率的关系 (13)6．变频技术参数及调试参数 (14)7．设备的选择 (16)8．模拟供水系统拟定 (20)9．电气控制系统设计 (21)10．PLC输入输出接线图及程序 (25)四、故障处理的程序设计 (29)五、结束语 (30)参考文献 (31)楼宇恒压供水控制系统设计闫忠全【容摘要】随着我国改革开放的不断深入,我国的经济、文化、教育等各方面都在日新月异地向前发展。
科学技术更是突飞猛进。
在高压供水技术上，从80年代以来，我国变频调速恒压供水设备开发成功后，经过多年的应用，技术上已经成熟，目前在消防用水、生活用水、工业用水、园林景观用水等，以及各行生产企业运用相当广泛！70、80年代建设的水塔-水泵联合供水或气压罐供水方式，在节能、环保和维护方面存在一些比较突出的问题，尤其是生活用水二次污染的控制难度很大。
进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、响应快、低损耗的方向发展。
作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置，随着产品的开发创新和推广应用，使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术革命。
目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用PLC控制器，因PLC不仅可实现泵组、阀门的逻辑控制，并可完成系统的数字PID调节功能，可对系统中的各种运行参数、控制点的实时监控，并完成系统运行工况的CRT画面显示、故障报警及打印报表等功能。
自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。
改造原有供水设备，充分发挥其社会效益的同时，最大限度的提高供水设备的经济效益。
不但管理单位或部门比较重视，作为现代化企业更应该为此努力！【关键词】楼宇自控系统生活给水楼宇自动化恒压供水一、传统供水系统的概况随着社会的迅速发展，人们对生活用水需求的不断提高，而目前世界水资源紧缺，传统的供水方式离不开蓄水池、水箱等储水设施，而蓄水池中的水一般由自来水管网供给，这样，原来有压力的水进入水池后就变成了零压力，然后再从零压力开始加压，造成大量电力资源的浪费；另外还须建筑面积比较大的专用泵房；电机运行存在噪音污染和振动，给住宅小区的居民生活带来很大的不便；而且当供电线路停电时无法保持供水；特别是在用水高峰期间产生自来水水压低、水流小的不稳定现象使得住宅小区、宾馆、办公楼的生活用水无法得到保证；对于离市区较偏、自来水压较低的工矿企业生活、生产用水也无法得到相应的供应。
图1-1 传统供水系统原理图二、PLC、变频恒压供水系统方案分析及论证传统的供水方式普遍存在不同程度的浪费且效率低、可靠性差、自动化程度低等缺点，严重影响了居民用水和工业用水。
随着变频技术的发展和人们对生活饮用水要求的不断提高，变频调速恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水特点被广泛应用于住宅小区及高层建筑的生活、消防中。
变频调速恒压供水系统可以实现水泵电动机无级调速，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不同的用水要求，是比较合理的节能型供水系统之一。
在实际应用中如何充分利用变频器置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备、降低成本、保证供水质量等有着重要的意义。
变频调速恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投入，运行的经济合理性，还是系统的稳定性、自动化程度等方面都具有很大的优势，而且具有显著的节能效果。
1 变频调速恒压供水系统控制原理设备投入运行前，首先应设定设备的工作压力等相关参数，设备运行时，由压力传感器连续采集供水管网中的水压及水压变化信号，并将其转换为电信号传送至变频器控制系统，控制系统将反馈回来的信号与设定压力进行比较和运算，如果实际压力比设定压力低，则发出指令控制水泵加速运行，如果实际压力比设定压力高，则控制水泵减速运行，当达到设定压力时，水泵就维持在该运行频率上。
当用水量不是很大时，一台泵在变频器的控制下稳定运行；当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压力稳定时，控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被PLC检测到，变频器自动将原工作在变频状态下的水泵，投入到工频运行，以加大管网的供水量，保证压力稳定。
若两台泵运行仍不能保证管网的压力稳定，则依次将变频工作状态下的水泵投入到工频运行，而将下一台泵投入变频运行。
当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如果仍出现，PLC首先将工频运行的水泵停掉，以减少供水量。
当上述两个信号仍存在时，PLC再停下一台工频运行的水泵，直到最后一台水泵用主变频器恒压供水。
如果一台水泵连续运行时间超过3小时，则切换下一台水泵，这样可以避免某一台水泵因长期工作时间过长而降低寿命，同时也进一步提高了工作效率，节约了能源。
变频调速恒压供水系统由变频器、泵组电机、供水管网、储水箱、(智能PID 调节器)、压力变送器、PLC控制单元等部分组成，控制系统原理图如图2-1所示。
其中变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化，同时变频器还可作为电机软启动装置，限制电机的启动电流。
压力变送器的作用是检测管网水压。
智能PID调节器实现管网水压的PLC调节。
PLC控制单元则是泵组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，自动调整其它工频泵的运行台数。
变频器和PLC 的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。
水泵电机实现变频软启动, 消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击，延长电机设备的使用寿命。
如图2-1所示：图2-1 恒压供水系统控制原理框图一智能PID调节器属于PLC扩展模块，可以与AD\DA模块一起使用，起到过程控制模块的效果，同时它的功能可以被变频器的某些功能代替，达到同样的控制效果，其控制原理图如图2-2所示。
图2-2 恒压供水系统控制原理框图二2 变频调速恒压供水系统特点及适用围（1）系统特点:高效节能。
按需要设定供水压力，根据管网用水量来变频调节水泵转速，使水泵始终保持高效运行，同普通的水塔供水设备相比，节能效果明显。
对电网冲击小，保护功能完善。
消除了水泵电机直接起动时对电网的冲击和干扰，并且设备控制系统具有短路、过流、过压、过载、欠压、过热等多种保护功能，大大提高了工作效率，延长了水泵的使用寿命。
人机界面触摸面板操作，设计参数灵活方便。
可灵活设定频率下限、加速时间、减速时间、换泵时间等各种工作参数，能够显示系统运行时间，查找各种故障原因。
定时唤醒功能。
由于系统是根据管网用水量的多少来决定投入运行水泵的台数，所以当用水量长期在某一围变化时就会使得某台水泵因长期运行而磨损严重，而其它水泵因长期不使用而造成生锈，设定本功能后则可解决该问题。
对于同流量的多台水泵，为使各泵平均工作时间相同，须设置定时换泵功能。
在设定了定时换泵功能后，当一台变量泵连续工作时间超过设定值后，且有变量泵处于“休息”状态，则变频器自动切换启动“休息”时间最长的变量泵，并停止原变量泵，以保证各台水泵运行时间均等，延长水泵使用寿命。
换泵时间可任意设定。
当变频器发生故障时，能够自动转换至工频运行，确保供水不间断。
突然停电后再来电，设备能够自动启动运行。
（2）适用围:广泛应用于居民区、宾馆及其它公共建筑的生活用水、锅炉补给水，加压泵站、各类工矿企业的生产用水、消防用水、锅炉恒压补水、输油管道增压、注水系统、农田灌溉等。
综合以上说述，选择变频恒压供水是可行的。
3 传统供水系统异步电动机的调速生产和生活中的供水方式有多种，常见的供水方式通常会设一台或多台水泵。
用多台水泵时会根据不同的用水量启动不同数量的水泵运行，供水水压是波动的，要保证供水质量，稳定供水出口（或管网）的压力，变频恒压供水是最好的方式之一，而传统供水与变频恒压供水最主要的区别就在于调速系统的不同，调速系统分为直流调速系统和交流调速系统，在本设计中选择交流水泵电机用变频器调速来改变水泵电机的转速达到恒压供水的要求，所以在此对两种供水系统中的交流调速系统进行比较选择：(1)异步电动机变极调速异步电动机的同步转速遵循电机学的基本关系：n0=60f/p式中 f：电源交变频，为50HZ；p：电机定子磁极对数。
转差率s参量，其公式为s=（n0-n）/ n0电机实际转速为n=（60f/p）（1-s）设定频率f不变，调节电机极对数p，即可使同步转速n0得到调节，这就是变极调速的方法。
该方法有以下特点；它是调变式调速，要实施变极调速，必须通过外接定子绕组控制线路的切换来完成，这种调速方式适用于笼型异步电动机。
(2)异步电动机改变转子电阻调速实现改变转子电阻调速的方法是：转子电路中，转子绕组电动势与外加电动势迭加，由于是正弦电动势，因此要求附加电动势也是正弦电动势并有相同的频率，通过大功率整流元件将正弦电动势变为直流，而附加电动势也是直流电动势，而附加电动势是由可控硅可控整流通过控制可控制硅开通关断时间来调整附加电动势的平均值即控制转子电路中的总电动势，这样通过调节总电动势来调节转子电流进而控制电动机的转速，这种调速方式适用于绕线式异步电机。
改变转子电阻调速的优点：调速性能好。
当电动机减速时，转子电路中的电能将通过逆变器反馈回电网，使减速过程中机械能转化成电能，无损失地送回电网。
因此，这种调速方式节能效果显著。
改变转子电阻调速的缺点：由于改变转子电阻调速系统使用了较多的开关元件与电网耦合连接，系统中高次谐波窜入电网严重；另外，系统功率因数低。
因此改变转子电阻调速系统仅适用于绕线式异步电机。
4 PLC、变频恒压供水系统异步电动机的调速根据方案一的公式，式中电动机定子绕组的磁极对数p一定，改变电源频率f，即可改变电动机同步转速。
异步电动机的实际转速总低于同步转速，而且随着同步转速而变化。
电源频率增加，同步转速n0增加，实际转速也增加；电源频率下降，电机转速也下降，这种通过改变电源频率实现的速度调节过程称为变频调速。
