樓宇自動(dòng)化技術(shù)實(shí)訓(xùn)結(jié)業(yè)論文-智能建筑給排水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-06 20:12本頁(yè)面
【正文】 字節(jié)： VB0、VB1 、…VB5119 字： VW0、VW2 、…VW5118 雙字： VD0、VD…VD5116? 位存儲(chǔ)器區(qū)(M 區(qū)) 位： 、 、… 字節(jié)： MB0、MB1 、 …MB31 字：MW0、MW2 、…MW30 雙字： MD0、MD…MD28 ? 順序控制繼電器區(qū)(S 區(qū)) 位： 、 、… 字節(jié)： SB0、SB…SB31 21 字： SW0、SW…SW30 雙字： SD0、SD4 、 …SD28 ? 局部存儲(chǔ)器區(qū)(L 區(qū))位： 、 、… 字節(jié)： LB0、LB…LB63 字： LW0、LW…LW62 雙字： LD0、LD4 、…LD60?定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)(T 區(qū) ) T0、 T …T255? 計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)(C 區(qū)) C0、 C …C255 ? 高速計(jì)數(shù)器區(qū)(HSC 區(qū)) HSC0、HSCHSCHSCHSC4 、HSC5 ? 累加器區(qū)(AC 區(qū)) AC0，AC1，AC2， AC3 ? 特殊存儲(chǔ)器區(qū)(SM 區(qū)) 、…SM19,也可以用字節(jié)、字、雙字表示。 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 供水系統(tǒng)工作過(guò)程：該控制系統(tǒng)根據(jù)要求可以選擇手動(dòng)狀態(tài)和自動(dòng)狀態(tài)兩種工作方式。選擇手動(dòng)工作狀態(tài)時(shí) ,可以分別通過(guò)按鈕控制水泵單獨(dú)在工頻下運(yùn)行與停止 ,主要用于水泵定期檢修臨時(shí)供 22 水。選擇自動(dòng)工作狀態(tài)時(shí) ,完全由 P LC 軟件控制運(yùn)行。根據(jù)供水管網(wǎng)中用水量和壓力變化適時(shí)調(diào)整工頻運(yùn)行的水泵和變頻運(yùn)行的水泵頻率。自動(dòng)工作時(shí) ,1) P LC 首先利用變頻器軟啟動(dòng)一臺(tái)加壓泵 ,實(shí)現(xiàn)單泵變頻供水 ,此時(shí) ,安裝在管網(wǎng)上的傳感器將實(shí)測(cè)的管網(wǎng)壓力反饋進(jìn)變頻器 ,與預(yù)先通過(guò)變頻器面板設(shè)定的給定壓力進(jìn)行比較 ,通過(guò)變頻器內(nèi)部 PID 運(yùn)算 ,調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率。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(dá)不到壓力設(shè)定 ,則 P LC 將當(dāng)前工作的變頻泵由變頻切換到工頻 ,并關(guān)斷變頻器。 經(jīng)過(guò)短時(shí)間的延時(shí)(程序設(shè)計(jì)為 5 s) ,變頻器重新啟動(dòng) ,P LC 將變頻器切換到另一臺(tái)泵 ,由變頻器軟啟動(dòng)該泵 ,實(shí)現(xiàn)一臺(tái)工頻、 一臺(tái)變頻雙泵供水。當(dāng)用水量再增多變頻器輸出頻率又接近工頻時(shí) ,則會(huì)切斷變頻器 ,并把變頻的那臺(tái)泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)轉(zhuǎn) ,實(shí)現(xiàn)雙泵都以工頻運(yùn)轉(zhuǎn)供水。3)為防止用水量較小時(shí) ,一臺(tái)水泵長(zhǎng)期不工作而可能導(dǎo)致其生銹 ,設(shè)計(jì)了單泵變頻定時(shí)切換(即定時(shí)倒泵) ,在一臺(tái)水泵連續(xù)工作長(zhǎng)時(shí)間(程序設(shè)計(jì)為 10 h)時(shí) ,而另一臺(tái)水泵不工作時(shí) ,P LC 將變頻器切換到另一臺(tái)水泵 ,使兩臺(tái)水泵能夠交替工作按要求進(jìn)行供水。無(wú)論控制單泵變頻工作還是雙泵一臺(tái)工頻一臺(tái)變頻工作或雙泵都工頻工作 ,始終控制管網(wǎng)壓力與給定壓力值保持一致 ,實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水。 PID 指令 S7200 CPU 提供 PID 回路指令(成比例、積分、微分循環(huán))，進(jìn)行 PID 計(jì)算。PID 回路的操作取決于存儲(chǔ)在回路表內(nèi)的 9 個(gè)參數(shù)。當(dāng) PID 指令被允許時(shí)， PID 指令根據(jù)回路表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行 PID（比 23 例、積分和微分）運(yùn)算，并得到輸出控制量。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。因而需要有一個(gè)水泵以不同的速度通過(guò)水箱的進(jìn)水管向水箱供水，以維持水位不變。本供水系統(tǒng)的設(shè)定值是水箱滿(mǎn)水位的 75 % 時(shí)的水位，過(guò)程變量是由漂浮在水面的水位測(cè)量?jī)x給出。輸出值是進(jìn)水泵的速度，可以從允許最大值的 0 % 變到 l00 % 。設(shè)定值可以預(yù)先設(shè)定后直接輸入回路表中，過(guò)程變量是來(lái)自水位表的單極性模擬量，回路輸出值也是一個(gè)單極性模擬量，用來(lái)控制水泵速度。這個(gè)模擬量的范圍是 ～ ，分辨率為 1/32022（標(biāo)準(zhǔn)化） 。本工程的特點(diǎn)是在系統(tǒng)中，水泵的機(jī)械慣性比較大，故系統(tǒng)僅采用比例和積分控制。其增益和時(shí)間常數(shù)可以通過(guò)工程計(jì)算初步確定。實(shí)際上還需要進(jìn)一步調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)控制效果。初步確定的增益和時(shí)間常數(shù)為：Kc=，Ts= 秒，Ti=30 分,系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉出水口，用手動(dòng)控制進(jìn)水泵速度，使水位達(dá)到滿(mǎn)水位的 75﹪，然后打開(kāi)出水口，同時(shí)水泵控制由手動(dòng)方式切換到自動(dòng)方式。 位控制手動(dòng)方式的切換，0 代表手動(dòng)，1 代表自動(dòng)。當(dāng)工作在手動(dòng)方式下，可以把水泵的速度（～ 之間的實(shí)數(shù)）之間寫(xiě)入回路表中的輸出寄存器（VD108） 。應(yīng)用 PID 指令控制系統(tǒng)時(shí)，要注意積分作用引起的超調(diào)問(wèn)題。為了避免這一現(xiàn)象，可以加一些保護(hù)，例如，當(dāng)過(guò)程變量達(dá)到甚至超過(guò)設(shè)定值時(shí)，可以限制輸出值在某一定范圍之內(nèi)。該程序僅有自動(dòng)控制方式的設(shè)計(jì)。其中主程序 OBl 的功能是 PLC 首次運(yùn)行時(shí)利用 調(diào)用初始化程序 SBR0。 24 程序說(shuō)明：主程序 OB1 在 PLC 上電后調(diào)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(shí)中斷并且開(kāi)中斷。中斷程序 INT0 的功能是輸入水箱的水面高度 AIW0 的值，并送入回路表。=l 時(shí)進(jìn)行 PID“自動(dòng)” 控制，把 PID 運(yùn)算的輸出值送到 AQW0 中,從而控制進(jìn)水泵的速度，以保持水箱的水面高度。 5 結(jié)束語(yǔ)本次設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)智能建筑給水排水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是給水控制系統(tǒng)和排水控制系統(tǒng)。利用變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。采用 PLC 作為控制器，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿(mǎn)足用水要求。變頻恒壓供水系統(tǒng)在工業(yè)和生活中有很廣闊的應(yīng)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(hù)量小的特點(diǎn)，變頻器的軟啟動(dòng)功能也減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，使設(shè)備運(yùn)行方式更趨于合理，設(shè)備的自動(dòng)化水平得到提高。費(fèi)用低。總之，采用變頻恒壓供水系統(tǒng)是一種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。通過(guò)該設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何確定以上各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。方案的設(shè)計(jì)是在結(jié)合已知設(shè)計(jì)資料的基礎(chǔ)上確定的，方案設(shè)計(jì)新穎，具有一定的適用性。在計(jì)算過(guò)程中，一些計(jì)算公式、計(jì)算方法以及一些表示形式，是通過(guò)翻閱參考文獻(xiàn)及一些設(shè)計(jì)資料完成的，設(shè)計(jì) 25 計(jì)算過(guò)程合理，設(shè)計(jì)計(jì)算思路清晰明了，計(jì)算結(jié)果及論證過(guò)程具有一定的說(shuō)服力，設(shè)計(jì)成果具有一定的正確性。 參考文獻(xiàn)[1] 閻俊愛(ài)，駢永福,智能建筑技術(shù)與設(shè)計(jì)[M]．北京: 清華大學(xué)出版社,2022. 21~23.[2] 張曉明．智能建筑的發(fā)展與展望[J]．建筑科學(xué)，2022，1(2): 4~5.[3]政斌，金海城，周炳強(qiáng)，等．變頻調(diào)速變壓變流量供水設(shè)備的研 2022, (2) :47~53．[4] 王增長(zhǎng)．建筑給水排水工程(第 5 版)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2022．123~130.[5]金傳偉，[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2022(19):38~39.
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