【正文】 昆明冶專四棟學(xué)生公寓供水系統(tǒng)設(shè)計 昆明冶金高等?？茖W(xué)校 專業(yè)：電氣自動化技術(shù) 班級：電氣1478班 姓名：翁世友 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：昆明冶專四棟學(xué)生公寓變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容：根據(jù)指導(dǎo)教師提供的住宅小區(qū)具體參數(shù),對一個住宅小區(qū)進(jìn)行變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計。1)　以住宅小區(qū)為對象，對目前使用的多種供水方式進(jìn)行比較，闡述變頻恒壓供水系統(tǒng)在住宅小區(qū)供水系統(tǒng)中的優(yōu)勢。2)　根據(jù)商住樓的具體參數(shù)設(shè)計供水系統(tǒng)總體方案；3)　供水系統(tǒng)設(shè)備選型； 4)　供水系統(tǒng)對控制系統(tǒng)的控制要求； 5)　控制系統(tǒng)方案設(shè)計（PLC，變頻器，）； 6)　控制系統(tǒng)設(shè)備選型（PLC，變頻器，）； 7)　控制系統(tǒng)設(shè)計（一、二次回路原理圖、編程、組態(tài)）； 8)　調(diào)試及調(diào)試報告； 9)　本控制系統(tǒng)移植到其它應(yīng)用領(lǐng)域的可行性分析；10)　按要求撰寫、裝訂畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書；畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分： 變頻器的選型及應(yīng)用 該課題由多名學(xué)生組成一個設(shè)計小組，共同設(shè)計完成。每名學(xué)生在系統(tǒng)方案設(shè)計時，均應(yīng)對供水系統(tǒng)進(jìn)行全面考慮，設(shè)計方案應(yīng)具有各自的特點(diǎn)，不應(yīng)雷同。在對系統(tǒng)方案全面考慮后，每名學(xué)生可選擇一個子系統(tǒng)作為專題設(shè)計，并在開題報告中明確專題內(nèi)容，報經(jīng)設(shè)計指導(dǎo)教師批準(zhǔn)。設(shè)計組成員： 濮濤、李明珍、李講連、胡路、翁世友 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日教研室主任 （簽字）： 年 月 日系 主 任（簽字）： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容： 一、我們的設(shè)計研究的是昆冶專四棟學(xué)生公寓供水系統(tǒng)設(shè)計情況；二、學(xué)生公寓供水系統(tǒng)存在的問題及改進(jìn)方案原有供水設(shè)施：200 M3傘形水塔和供水管網(wǎng)組成；現(xiàn)今供水出現(xiàn)的問題：水資源日益緊張，市政管網(wǎng)的供水極不正常，枯水季或用水高峰期經(jīng)常 出現(xiàn)斷流或流量偏小的情況，現(xiàn)在的供水已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生需水的要求；方案： 為解決現(xiàn)今出現(xiàn)的問題，在四棟學(xué)生公寓附近新建一蓄水池和泵房，專供四棟學(xué)生用。三、供水系統(tǒng)的參數(shù)方案設(shè)計學(xué)生戶數(shù)：460戶（每戶四人）樓層高度24m用水核算：T=180～210升／人?日 *460*4= 3／天 正常供水能力Ｑ=32～48M3／h （按供水時間8～12h/天計算）方案設(shè)計：選擇三臺型號為XPS48403/50LG*2的水泵作為供水泵； 設(shè)計蓄水池容量V=200M3，其中50％的水留作消防用水；另設(shè)一組水泵對消火栓供水，以保證Ｑ=2M3／m的供水能力，持續(xù)時間為1小時，水泵供水揚(yáng)程H＝24m。 四、方案介紹布局優(yōu)勢：蓄水池和泵房位置選擇四棟公寓側(cè)門正對面空地建設(shè)。進(jìn)出水池主管網(wǎng)敷設(shè)距離較近，并且距旁邊學(xué)生樓較遠(yuǎn)，建設(shè)后一樓宿舍采光不受影響。變頻供水的優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝便捷。省去高位水箱，氣壓水罐，節(jié)省投資，節(jié)約能源。（2）故障自檢、自顯、報警功能，保護(hù)功能齊全。（3）0~24小時內(nèi)可任意設(shè)置定時輪換或開機(jī)關(guān)機(jī)；當(dāng)從水井抽水或從泵部以下水池抽水時可設(shè)真空引水罐或引水箱，并對引水進(jìn)行自動控制，引水停水是自動停機(jī)，恢復(fù)時自動復(fù)機(jī)等。根本上解決了該學(xué)生公寓用水緊張的問題。設(shè)計（論文）的技術(shù)路線及預(yù)期目標(biāo)：（一）、利用PLC、電機(jī)調(diào)速、電工基礎(chǔ)、電機(jī)拖動、電氣CAD、組態(tài)軟件的相關(guān)知識來完成昆冶專四棟學(xué)生公寓供水系統(tǒng)的設(shè)計；收集資料，根據(jù)每人每天的用水量預(yù)算公寓學(xué)生每天的最少供水量，綜合考慮用水高峰期和用水低谷；根據(jù)PLC、變頻器、組態(tài)軟件的相關(guān)知識來完成：供水系統(tǒng)設(shè)備選型、控制系統(tǒng)設(shè)備選型；設(shè)計電氣原理圖，并用電氣CAD繪制相關(guān)圖示；根據(jù)設(shè)計用PLC進(jìn)行編程，并完成組態(tài)軟件相關(guān)的人機(jī)界面的操作利用組態(tài)軟件的相關(guān)知識進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行（二）、采用修建蓄水池和泵房的方法能有效的解決市政管網(wǎng)的供水極不正常，枯水季或用水高峰期經(jīng)常出現(xiàn)斷流或流量偏小的情況，現(xiàn)在的供水已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生需水的要求的問題；該系統(tǒng)能夠做好相關(guān)的儲水工作，能夠解決突然停水帶來的諸多問題。課題進(jìn)度計劃第12周（~）：下達(dá)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書、資料收集、樓宇智能化系統(tǒng)學(xué)習(xí)、傳統(tǒng)供水方式學(xué)習(xí)第13周（~）：恒壓變頻供水系統(tǒng)原理學(xué)習(xí)、恒壓變頻供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳統(tǒng)供水方式與恒壓變頻供水能耗分析第14周（~）：流量計算及水泵的選擇、水位檢測、流量檢測及傳感器選型第15周（~）：PLC輸出／輸入點(diǎn)計算及選型、PLC邏輯及編程、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及選型、恒壓變頻供水系統(tǒng)設(shè)計、制圖第16周（~）：PLC輸出／輸入點(diǎn)計算及選型、PLC邏輯及編程、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、選型及構(gòu)建第17周（~）：畢業(yè)論文撰寫第18周（~）：畢業(yè)論文審查、打印、裝訂第1920周（~）：畢業(yè)答辯的準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯完成課題所需條件及落實措施：參考資料：相關(guān)設(shè)備資料和圖紙資料已由指導(dǎo)教師提供，其他的參考資料通過圖書館和上網(wǎng)查詢，可滿足完成設(shè)計任務(wù)需要。微機(jī)、變頻器、PLC、組態(tài)軟件及軟件環(huán)境：我專業(yè)為國家示范教學(xué)專業(yè)，所提供的實驗設(shè)備和實驗環(huán)境條件可保證完成設(shè)計任務(wù)需要。3設(shè)計時間和場地：學(xué)院根據(jù)畢業(yè)設(shè)計階段的具體情況，提供了較為靈活的教學(xué)進(jìn)度計劃、輔導(dǎo)時間及相應(yīng)的教室、實驗室，可保證靈活有效地按設(shè)計進(jìn)度完成設(shè)計任務(wù)。參考文獻(xiàn)、資料：［1］龍志文，：重慶大學(xué)出版社，2005.［2］韓安榮，：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.［3］郭艷萍 鐘立，：人民郵電出版社，2016.［4］賀玲芳，基于PLC控制的全自動變頻恒壓供水系統(tǒng)［J］.西安科技學(xué)院學(xué)報［5］張燕賓，：中國電力出版社，2003.［6］余雷聲，：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.［7］陳積明，王智，[J]，2001 ，9［8］徐皚冬，王宏，[J]，2000 ［9］王章啟，：中國電力出版社[M]，1995.［10］陳一雷，[J] .2002 P3538.指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日院系畢業(yè)設(shè)計（論文）工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見： 組長（簽字）： 年 月 日摘要本論文根據(jù)中國城市小區(qū)的供水要求，設(shè)計了一套基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng), 并利用組態(tài)軟件開發(fā)良好的運(yùn)行管理界面。變頻恒壓供水系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器、水泵機(jī)組、壓力傳感器、工控機(jī)等構(gòu)成。在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中，單臺水泵的調(diào)節(jié)是通過變頻器來改變電源的頻率f來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，從而改變水泵性能曲線得以實現(xiàn)的。分析水泵的能耗比較圖，可以看出利用變頻調(diào)速實現(xiàn)恒壓供水，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時，流量與轉(zhuǎn)速成正比，功率以轉(zhuǎn)速三次方下降，與傳統(tǒng)供水方式中用閥門節(jié)流方式相比，在一定程度上可以減少能量損耗，能夠明顯節(jié)能。通過編程軟件設(shè)計了一個用于供水系統(tǒng)壓力控制的PID控制器，PID控制器內(nèi)置在PLC中，該控制器對于壓力給定值與測量值的偏差進(jìn)行處理，實時控制變頻器的輸出電壓和頻率，進(jìn)而改變水泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變水泵出水口流量，實現(xiàn)整個供水的壓力的自動調(diào)節(jié)，使壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。關(guān)鍵詞：變頻器，恒壓供水，PLC，水泵，傳感器 Abstract According to the requirements of the Chinese urban munity water supply, this paper designed a set of frequency conversion velocity modulation constant pressure water supply system based on PLC, and by using configuration software to develop a good operation management interface. Frequency constant pressure water supply system by programmable controller, inverter, pump, pressure sensors, industrial control, etc.In the frequency conversion velocity modulation constant pressure water supply system, a single pump is through the regulation of frequency converter to change the power frequency f to change motor rotational speed n, which changes the water pump performance curve are realized. Analysis of pump energy consumption parison chart, we can see that using frequency control of motor speed to realize constant pressure water supply, when the rotation speed to reduce flow rate is proportional to the speed and power to speed decreases power three, pared with the traditional water supply mode using the throttle valve mode, to a certain extent, can reduce energy loss, obvious energy saving.Through the programming software design a PID controller for water system pressure control, builtin PID controller in PLC, the controller for the given value and the measured value of pressure deviation for processing, realtime control the output voltage and frequency of the inverter, and change the water pump motor speed to change water pump flow, to automatically adjust the water supply pressure, make the pressure stable near the set point.Key words: inverter, constant pressure water supply, PLC, pumps, sensors 1 緒論 課題的提出眾所周知水和電是人類生活、生產(chǎn)中不可缺少的重要物質(zhì)，在節(jié)水節(jié)能已成為時代特征的現(xiàn)實條件下，我們這個水資源和電能源短缺的國家，長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動化程度較低，而隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，以及住房制度改革的不斷深入，城市中各類小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時也對小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。小區(qū)供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性直接影響到小區(qū)住戶的正常工作和生活，也直接體現(xiàn)了小區(qū)物業(yè)管理水平的高低。傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有：恒速泵加壓供水、氣壓罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和電池滑差離合器