高楼恒压供水PLC控制系统课题设计.docx

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1、高楼恒压供水PLC控制系统课题设计 课程设计(论文) 题目名称高楼恒压供水的PLC 控制系统设计 课程名称可编程序控制器应用技术 学生姓名邓峰 学号0741227326 系、专业电气工程系、电气工程及其自动化 指导教师罗邵屏 2022年 1 月5日 邵阳学院课程设计（论文）任务书 2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。 指导教师（签字）：学生（签字）： 邵阳学院课程设计（论文）评阅表 学生姓名邓峰学号0741227326 系电气工程系专业班级07级电气班 题目名称高楼恒压供水的PLC控制系统设计课程名称PLC原理及应用一、学生自我总结 二、指导教师评定 2、表中的“评分项目”及“权重”

2、根据各系的考核细则和评分标准确定。 摘要 本文介绍利用PLC控制高楼恒压供水，实现全自动运行。详细阐述了系统组成、功能、硬件以及软件，并给出了顺序功能图、主程序等高楼水压控制系统的基本控制方法是：采用水泵、传感器与可编程控制器（PLC）构成控制系统，进行优化控制,完成供水压力的恒定控制，在高水箱水位变化时达到稳定供水压力的目的。系统的控制目标是高水箱的水位，系统设定的水位与反馈的水位实际值进行比较，经可变程序控制器处理后，发出控制指令，控制水泵的运行，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。 关键词:PLC；恒压供水；PLC控制技术 Abstract This article describ

3、es the use of PLC control of high-rise constant pressure water supply, to achieve fully automatic operation. Detail of the system components, functions, hardware and software, and gives the Sequential Function Chart, the main program and other high-rise hydraulic control system of the basic control

4、methods are: use of water pumps, sensors and programmable logic controller (PLC) constitute a control system, to optimize the control, the completion of the water supply pressure constant control of water level changes in high-water tank to stabilize water pressure purposes. System, the control obje

5、ctives is a high-level tanks, the system set the water level in the water level and feedback to compare the actual values by the variable treatment program controller, issue control instructions to control the pump operation, so as to achieve a stable pressure of water mains in the set on the set pr

6、essure value. Keywords: PLC; constant pressure water supply；PLC control technology 目录 中文摘要 () 英文摘要 () 第一章绪论 (1) 第二章高楼恒压供水控制系统的分析 (2) 2.1恒压供水控制系统的确定 (2) 2.2 恒压供水控制系统的原理 (2) 2.3 恒压供水控制系统的分析 (3) 2.4 恒压供水控制系统的优点 (3) 第三章高楼恒压供水系统的硬件设计 (5) 3.1 控制系统中传感器的选取 (5) 3.2 控制系统中水泵的选取 (5) 3.3 控制系统中PLC的选取 (7) 3.4 PLC的

7、接线图与控制电路图 (9) 第四章高楼恒压供水系统的软件设计 (10) 4.1 PLC的I/O分配表 (10) 4.2 系统的顺序功能图 (10) 4.3 系统的梯形图与指令表 (11) 4.4 程序调试与分析 (13) 结束语 (14) 参考文献 (15) 第一章绪论 恒压供水是指用户段不管用水量的大小, 总保持管网水压基本恒定, 这样既可满足各部位的用户对水的需求, 又不使电动机空转造成电能的浪费。高楼恒压供水通常是采用固定在建筑物上的给水塔或楼顶高位水箱，以自来水局部加压的形式供水，这种气压供水可以取代任何高度的水塔或楼顶高位水箱，水质亦不易污染，占地面积亦小。 建筑给排水是与人民生活、

8、生产活动、卫生安全有密切关系的学科。在日常常生活中，如果供水系统的水压不稳定，会导致不良后果。例如对居民用水而言，水压过高，会导致管路泄露和水源流失严重；水压过低，用户用水会导致供水不足。对于消防用水而言，水压不稳定，会影响灭火质量。因此，保持供水压力的稳定是很有必要的。恒压供水系统是指用户端不管用水量大小，总保持管网中水压基本恒定。随着微机技术及变频技术的发展，设备简单、投资少、可靠性高、抗干扰能力强的控制系统将是高楼恒压供水系统研究的方向。 第二章高楼恒压供水控制系统的分析 2.1 恒压供水控制系统的确定 长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力

9、的要求。在小区供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。 随着人们对供水质量和饮用水水质要求的不断提高，恒压供水方式应运而生，它不仅很好地解决了老式屋顶水箱供水方式带来的水质二次污染问题，而且解决了水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，并对水泵也起到了很好的保护作用和有效地节约了电能的消耗。 根据

10、负载变化自动调节水泵转速，从而避免了电机起动过程中对电网和机械设备造成的冲击以及人工操作的繁杂性。恒压供水系统如今正被广泛地应用到城市自来水管网系统、住宅小区生活消防水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统、工业设备冲洗系统等众多领域。 目前，国内外的供水广泛采用微机控制，直接取代水塔、高位水箱，为小区住宅、高层建筑加压供水提供了新的途径，将现代科技引入供水领域。 经综合分析，为了解决大量能量因消耗在出口阀而浪费，和水池“二次污染”等问题，本设计采用PLC控制恒压供水系统。 2.2 恒压供水控制系统的原理 控制系统的工作原理：电源接通后，由压力传感器传来信号，当传感器Kb与Kd 都有信号传来时由控制

11、系统传达指令，控制水泵的运行；由水泵从低水池统抽水，送至高水箱，再由高水箱完成储水、送水的供水循环周期；当水泵工作时，将水送至水管网，当高水箱压力升至最高工作压力时即传感器Ke有信号，水泵停机。压力降至最低工作压力时即传感器Kd有信号时，水泵重新起动，如此周而复始。当高水箱压力传感器Ke 有信号时，水泵停止；当低水池压力传感器Ka有信号时，水泵停止；当低水池水位达到Ka或Kc即压力传感器Ka或Kc有信号时，或者高水箱水位达到Kf即眼力传感器Kf有信号传来时，声光报警，蜂鸣器HA1及指示灯HL1启动，按下复位按钮SB5时声光报警消失。 图2.1 系统原理图 2.3恒压供水控制系统的分析 用户用水

12、的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。 恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。 随着电字技术的发展，PLC

13、技术的日益完善，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。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。 2.4 恒压供水控制系统的优点 相对与传统的加压供水方式，变频恒压供水系统的优点突出的体现在以下几个方面： 1.高效节能 变频恒压供水系统的最显著优点就是节约电能，节能量通常在10-40%。从单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大。 2.恒压供水 变频恒压

14、供水系统实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变化，从而可以保证用户任何时候的用水压力，不会出现在用水高峰期热水器不能正常使用的情况。 3.安全卫生 系统实行闭环供水后，用户的水全部由管道直接供给，取消了水塔、天面水池、气压罐等设施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。 4.自动运行、管理简便 新型的小区变频恒压供水系统具备了过流、过压、欠压、欠相、短路保护、瞬时停电保护、过载、失速保护、低液位保护、主泵定时轮换控制、密码设定等功能，功能完善，全自动控制，自动运行，泵房不设岗位，只需派人定期检查、保养。 5.延长设备寿命、保护电网稳定 使用变频器后，机泵的转速不再是长期维持额定转速运行，减少了机械磨损，降低了机泵故障率，而且主泵定时轮换控制功能自动定时轮换主泵运行，保证各泵磨损均匀且不锈死，延长了机泵使用寿命。变频器的无级调速运行，实现了机泵软启动，避免了电机开停时的大电流冲击，消除了水泵的水锤效应。 6.占地少、投资回收期短 新型的小区变频恒压供水系统采用水池上直接安装立式泵，控制间只要安放一到两个控制柜，体积很小，整个系统占地就非常小，可以节省投资。另外不用水塔或天面水池、控制间不设专人管理、设备故障率极低等方面都实现了进一步减少投资，运行管理费低的特点，再加上变频供水的节能优点，都决定了小区变频恒压供水系统的投资回收期短，一般约2年。