【正文】 置初值子程序 電機控制子程序 N 山東職業(yè)學院 23 臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。當系統(tǒng)處于手動運行時，按下按鈕啟動或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制水泵的啟停。遇有緊急情況和發(fā)生 供電相序故障等需要緊急停車時 ,系統(tǒng)設有一個急停按鈕 ,占用 P LC 的一個輸入點 ,以控制整個系統(tǒng)的全線停車 。主要檢測元件有光電開關、壓力檢測開關，共計 12 個輸入信號。一個條件是基本單元能帶擴展模塊的數(shù)量，另一個條件是基本單元的電源承受擴展模塊消耗5V DC 總線電流的能力。它的輸入信號可以是不同量程的電壓或電流。 其中液位計采用浮球液位計，當水位上升到上限液位高度 如圖 所示 10m 時 ,開關閉合 接通 電機 ， 排水泵運行 開始排水 。這種壓力傳感器可以通過壓力連續(xù)檢測水池液位，并把信號送入現(xiàn)場控制器中，而停泵和報警液位的設定是可改變的。系統(tǒng)采用 2 臺水泵并聯(lián)運 行方式，通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成 420mA 的標準信號送入 PID 調節(jié)器，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較，得出一調節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當用水量超過一臺泵的供水量時，通過 PLC 控制器加泵。因此 ,不論供水量多少 ,必須控制水泵的壓力恒定。在水泵的出口側 ,檢測壓力變化 ,一旦偏離設定壓力 ,系統(tǒng)就自動響應 ,調節(jié)轉速 ,維持相應壓力下的供水量。 給水系統(tǒng)監(jiān)控 給水系統(tǒng)監(jiān)控原理 給水系統(tǒng)中監(jiān)控的物理量 （ 1）液位信號 1）控制液位 2）報警液位 3）指示液位 4）信號液位； 山東職業(yè)學院 14 （ 2）流量信號：流量信號一般是用來對系統(tǒng)給、用水量的大小進行觀察和計量； （ 3）運行狀態(tài)信號：在給排水系統(tǒng)中都設有水泵等運轉設備，了解這些設備的運行狀態(tài)是十分必要的。 MS 泵型是引進日本先進技術制造的雙蝸殼單吸多級分段式離心泵，供輸送清水及物理、化學性質類似于水的液體，液體最高溫度不得超過 80℃； MS 型泵適用于農田灌溉、工廠及城鎮(zhèn)給水；特別適用于高層建筑及高級賓館給水。 本建筑 1~2 層不供水，住房區(qū)每層有 11 套住房， 3 層：其中 5 戶配有一個衛(wèi)生間（有浴盆一只 N=，洗臉盆一只 N= 和坐便器一具 N=）和一個廚房（洗滌盆一只N=,單閥水嘴）；其中 6 戶有 2 個衛(wèi)生間和一個廚房。 圖 給水泵設置 3 臺，采用變頻控制，可實現(xiàn)不間斷恒壓供水。它具 有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。這樣，電磁閥可以配合不同的 電路 來實現(xiàn)預期的控制，而控制的方式由繼電器控制，這樣，電磁閥可以配合不同的 電路 來實現(xiàn)預期的控制，而控制的 精度 和靈活性都能夠保證。中心膜片是一個張緊的彈性元件，它對于作用在其上的兩側壓力差產(chǎn)生相應變形位移，其位移與差壓成正比，最大位移約 ，這種 位移轉變?yōu)殡娙輼O板上形成的差動電容，由電子線路把差動電容轉換成二線制的 4～20MA DC 輸出 . 三通閥 三通閥閥體有三個口，一進兩出，（左進，右和下出）和普通閥門不同的是底部有一出口，當內部閥芯在不同位置時，出口不同，如閥芯在下部時，左右相通，如閥芯在上部時，右出口被堵住，左和下口通。 浮球液位計是以磁浮球為測量元 件，通過磁耦合作用，使傳感器內電阻成線性變化，由智能轉換器將電阻變化轉換成 4~20mA 標準電流信號，并疊加 HART 信號輸出或就地液晶顯示，可現(xiàn)場顯示液位的百分比、 4~20mA 電流及液位值，遠傳供給控制室可實現(xiàn)液位的自動檢測、控制和記錄。 （ 2）作用：止回閥屬于一種自動閥門，其主要作用是防止介質倒流、防止泵及驅動電動機反轉，以及容器介質的泄放。綜合型智能建筑由三大基本要素構成，即辦公自動化系統(tǒng) (OAS)，建筑設各自動化系統(tǒng) (BAS)和通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)山東職業(yè)學院 6 (CNS)，這三大要素也稱之為 3A 系統(tǒng)。儲氣罐式供水一次投入較低，但存在著壓力不穩(wěn)定、氣包需定期充氣、壓力容器易產(chǎn)生危險等缺點。廚房內設廚房洗滌盆 1個，衛(wèi)生間內設浴盆 1 個，低位水箱坐便器 1 個，洗臉盆 1 個。利用 PLC 的診斷功 能和監(jiān)控功能，可以迅速查找到故障點，對大多數(shù)故障都可以及時予以排除。再者， PLC 是利用應用程序實現(xiàn)控制的， 在應用程序編制上有較大的靈活性?？梢院敛豢鋸埖卣f，到目前為止沒有任何一種工業(yè)控制設備可以達到 PLC 這樣高的可靠性。 PLC 的產(chǎn)生與發(fā)展 1969 年美國成功研制了第一臺可編程序控制器 PDP—14， 20 世紀 80 年代中期到 20世紀 90 年代中期，超大規(guī)模集成電路使 PLC 完全計算機化。 式中 ， n0—同步轉速 (r/min)； 山東職業(yè)學院 3 f1—定子頻率 (Hz)； p—磁極對數(shù)。智能建筑真正的普及和推廣是在 1992 年 改革開放的大潮中興起的房地產(chǎn)熱潮，由此興起的我國智能建筑發(fā)展迅速，呈現(xiàn)巨大的市場潛力，社會經(jīng)濟效益顯著。 1 第 1 章 緒論 智能建筑 智能建筑的概念及特點 智能建筑的概念 “智能建筑”一詞，誕生于 20 世紀 80 年代初，它是信息時代的必 然產(chǎn)物。變頻器、可編程邏輯控制器作為系統(tǒng)控制的核心部件，時刻跟隨管網(wǎng)壓力與給定壓力的偏差變化，經(jīng)變頻器內部 PID 運算，通過可編程控制器 控制，變頻和工頻，自動控制水泵投入的臺數(shù)和電機轉速，實現(xiàn)閉環(huán)自動調節(jié)恒壓變量供水，在保持恒壓下達到控制流量的目的。 采用變頻器進行壓力調節(jié)，采用可編程邏輯控制器進行邏輯控制。 關鍵詞 ：智能建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；變頻調器； PLC。 智能建筑在我國的發(fā)展及應用 智能建筑進入我國技術領域大體上是在上個世紀 80 年代中期以后，中國科學院計算技術研究所就曾進行了“智能化辦公大樓可行性研究”，對智能辦公大樓的發(fā)展進行了探討。 變頻器的原理 變頻調速的基本原理 異步電動機的同步轉速，即旋轉磁場的轉速為： n0=60f1︳ p 改變異步電動機的供電頻率，可以改變其同步轉速，實現(xiàn)調速運行。 PLC 概念 PLC：工業(yè)用計算、控制裝置，實現(xiàn)邏輯、時序、計算等控制功能，一般作為整個自動化控制系統(tǒng)的上位 主機。 PLC 的特點 山東職業(yè)學院 4 1 、可靠性高 PLC 平均無故障時間可以達到 30 萬小時（約 34 年）。其次，同一機型的 PLC 其硬件構成具有很大的靈活性，用戶可以根據(jù)不同任務的要求，選擇不同類型的輸入輸出模塊或特殊功能模塊組成不同硬件結構的控制裝置。 PLC 控制系統(tǒng)的維護非常簡單。 4～ 26 層：其中 4 戶是兩室一廳，一個廚房，一個衛(wèi)生間和一個陽臺；其中 7 戶為三室一廳，一個廚房，兩個衛(wèi)生間和一個陽臺。前者涉及面太大，相比較而言，后者可行，常用的手段有儲氣罐式增壓供水、變頻調速恒壓供水。 主要研究內容 智能建筑是計算機和信息處理等高技術與建筑藝術的有機結合。 止回閥 （ 1）定義：止回閥是指依靠介質本身流動而自動開、閉閥瓣，用來防止介質倒流的閥門，又稱逆止閥、單向閥、逆流閥、和背壓閥。 液位計 （ 1）這里選用 浮球液位計 。最大正遷移量為最小調校量程的 500%；最大負遷移量為最小調校量程 的 600%.過程壓力通過兩側或一側的隔離膜片、灌充液傳至 δ 室的中心測量膜片。電磁閥 是用電磁的效應進行控制，主要的控制方式由 繼電器 控制。 壓電式加速度傳感器 是一種常用的加速度計。用戶通過控制柜面板上的指示燈和山東職業(yè)學院 11 按鈕、轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。每戶為 3 人，用水人數(shù)為： 3*11*23=759人 。 據(jù)此選得： 型號為 40MS 的多級離心泵 3 臺， 2 用 1 備。當水泵出現(xiàn)故障時，立即發(fā)出報警信號，同時備用泵自動投入運行。 閉環(huán)恒壓供水的 PID 調節(jié)：在供水過程中 ,水泵轉速的變化可以調節(jié)水量 ,但是轉速降低 ,流量減小 ,壓力也相應降低 ,為了保證流量并維持一定的供水壓力 ,最大限度地節(jié)約電能 ,我們必須建立閉環(huán)自動調節(jié)系統(tǒng)。 在供水系統(tǒng)中使用水泵的目的 ,是向各末端水龍頭連續(xù)穩(wěn)定地供給適當水壓的水。壓力傳感器將供水管道中的水壓變換成電信號，經(jīng)放大器放大后與繪定壓力比較，其差值進行 PID 運算后，去控制變頻器的輸出頻率，再由 PLC 控制并聯(lián)的若干臺水泵在工頻電網(wǎng)與變頻器間進行切換，實現(xiàn)壓力調節(jié)。當水 位低于所設的低位報警水位時，系統(tǒng)報警。當污水流量較大，水位達到高限時，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警信號，提醒值班人員注意，同時備用水泵投入運行。 模擬量混合模塊 EM235 EM235 具有４路模擬量輸入和１路模擬量輸出。其擴展模塊的數(shù)量受兩個條件約束。 PLC 編程采用 STEP7Micro/WIN 編程軟件，它提供一個完整的編程環(huán)境，可進行離線編程和在線連接和調試，并能實現(xiàn)梯形圖與語句表的互相轉換。變頻器的極限頻率檢測信號占用 P LC 的兩個輸入點 (分別為頻率下限到達和頻率上限到達 ) 。 系統(tǒng)流程 為方便調試和編程，系統(tǒng)控制器采用模塊 化編程，主要由手動運行模塊、自動運行模塊和故障診斷與報警模塊組成。同時在自動供水的過程中， PLC 實時檢測水池水位，若水位低于設定的報警水位時，蜂鳴器發(fā)出缺水報警信號；若水位低于設定的停機水位時，停止全部水泵工作，防止水泵干抽，并發(fā)出停機報警信號；若水池水位高于設定的水池上限水位時，自動關斷水池給水管電動閥門。 2)在用水高峰期 ,水流量較大 ,變頻器輸出頻率接近工頻 ,而管網(wǎng)壓力仍達不到壓力設定 ,則 P LC 將當前工作的變頻泵由變頻切換到工頻 ,并關斷變頻器 。水箱需要維持一定的水位，該水箱里的水以變化的速度從水箱的出水管中流出。實際上還需要進一步調整以達到最優(yōu)控制效果。 程序說明 主程序 OB1 在 PLC 上電后調用送 PID 參數(shù)子子程序 SBR0 的功能是形成 PID 的回路表，建立 100 毫秒的定時中斷并且開中 斷。變頻恒壓供水系統(tǒng)在工業(yè)和生活中有很廣闊的應用前景，除了具有明顯的節(jié)能效果外，還具有操作方便、容易、維 護量小的特點，變頻器的軟啟動功能也減少了對電網(wǎng)的沖擊，使設備運行方式更趨于合理，設備的自動化水平得到提