【正文】 隨著城市建筑步入高層化發(fā)展，生活用水、消防用水等對供水配套裝置提出了更高的要求。室外常年可保證的市政水壓為 400kPa。廚房內(nèi)設廚房洗滌盆 1個，衛(wèi)生間內(nèi)設浴盆 1 個，低位水箱坐便器 1 個，洗臉盆 1 個。除上 述戶型外還有個門廳和值班室。 1 層 米高， 2 層 米， 3～ 26 層為單元式住宅，層高 米，每層 11 戶。建筑總高度為 81 米。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。 利用編程器或監(jiān)視器可以對 PLC 的運行狀態(tài)、內(nèi)部數(shù)據(jù)進行監(jiān)視或修改。 PLC 的各個輸入和輸出模塊與外部設備的連接十分簡單。 使用方便、維護簡單 PLC 控制的輸入模塊、輸出模塊、特殊功能模塊都具有即插即卸功能，連接十分容易。再者， PLC 是利用應用程序?qū)崿F(xiàn)控制的， 在應用程序編制上有較大的靈活性。首先， PLC 產(chǎn)品已經(jīng)系列化，結(jié)構(gòu)形式多種多樣，在機型上有很大的選擇余地。一般對環(huán)境溫度要求不高，在環(huán)境溫度 20℃～ 65℃、相對濕度為 35％～ 85％情況下都可正常工作。 環(huán)境適應性強 PLC 具有良好的環(huán)境適應性，可應用于十分惡劣的工業(yè)現(xiàn)場?？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。同計算機的發(fā)展類似，目前 PLC 正朝著小型、簡易、價格低廉的方向發(fā)展。主要特點： CPU 使用 16 位和 32 位微處理器，運算速度更快，具有大批量數(shù)據(jù)處理能力，出現(xiàn)了智能化模塊，可以對各種復雜系統(tǒng)進行控制。聯(lián)網(wǎng)能力加強 PLC向標準化，系列化發(fā)展。 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。 變頻調(diào)速技術 變頻調(diào)速技術是現(xiàn)代電力傳動技術重要發(fā)展方向，隨著電力電子技術，微電子技術和現(xiàn)代控制理論在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應用，變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過去的滑差調(diào)速 ,變極調(diào)速，直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的許多領域。 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)均為閉環(huán)系統(tǒng)，用 PLC 方式控制。恒壓供水是指不管用戶端用水量大小，總保持管網(wǎng)中水壓基本恒定，這樣既可滿足用戶對水的需求，又不使電動機空轉(zhuǎn)而造成電能浪費。 式中 ， n0—同步轉(zhuǎn)速 (r/min)； 山東職業(yè)學院 3 f1—定子頻率 (Hz)； p—磁極對數(shù)。此外，它還具有改變交流電電壓的輔助功能。 變頻調(diào)速器是把工頻電源 (50Hz 或 60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設 備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。據(jù)有關資料顯示，目前智能建筑的投資約占總投資的 5﹪ 8﹪，有的可達到 10﹪ .智能建筑的真正意義在于滿足用戶需要。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。一個蓬蓬勃勃的建筑智能化的普及高潮業(yè)已在全球形成。 智能建筑在世界的發(fā)展以及應用 上世紀 80 年代后期，智能建筑風靡全球，這主要是代表電子技術的計算機、通訊、控制三項技術在樓宇自動化、通訊網(wǎng)絡 以及它們的系統(tǒng)集成方面有了飛躍的發(fā)展。從發(fā)展的角度來看，應強調(diào)智能大廈是多學科、多技術系統(tǒng)集成的特點，即智能建筑是指利用系統(tǒng)集成的方法，將智能計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結(jié)合，通過對設備的自動監(jiān)控，對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑物的優(yōu)化組合，獲得投資合理、適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。 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。其中給水系統(tǒng)中采用恒壓變頻供水方式，水源是城市供水管網(wǎng)。水泵過載報警監(jiān)視水泵的運行狀態(tài)，當水泵出現(xiàn)過載時停機并發(fā)出報警信號。 當需水量減小時，電動機轉(zhuǎn)速降低，水泵出 口流量減少，否則電動機轉(zhuǎn)速調(diào)高。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(nèi)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(zhuǎn)速，實現(xiàn)閉環(huán)自動調(diào)節(jié)恒壓變量供水，在保持恒壓下達到控制流量的目的。給排水系統(tǒng)主要由水泵、水池、電機及閥門等組成。智能建筑技術正是在這樣的背景下得到蓬勃發(fā)展的，本文在討論智能建筑的基礎上，對一幢二十六層綜合樓，樓高 81m 的建筑的給排水控制系統(tǒng)進行了研究。 29 山東職業(yè)學院 III 摘要 隨著計算機技術、信息通信技術等電子信息技術的不斷發(fā)展、進步，建筑物中設備的自動化程度越來越高。 28 結(jié)束語 18 第五章 硬件與軟件 6 第三章 給水系統(tǒng) III 第一章 緒論 畢 業(yè) 論 文 題 目： 智能建筑給排水系統(tǒng) 系 部： 土木工程系 專 業(yè)： 建筑設備工程技術 班 級： 建筑設備 0931 姓 名： 學 號： 指導教師： 2021 年 12 月 15 日山東職業(yè)學院 II 目 錄 摘 要 4 第二章 設計方案 16 第四章 排水系統(tǒng) 27 參考文獻 同時，隨著城市建設步 伐的加快．越來越多的高層建筑為城市增添了現(xiàn)代化氣息。 針對該高層商住樓用水，結(jié)合智能建筑的特點，對該建筑的給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)，進行了初步探討。采用變頻器進行壓力調(diào)節(jié)，采用可編程邏輯控制器進行邏輯控制。給排水系統(tǒng)的監(jiān)控是通過計算機對系統(tǒng)中的各種水位、水泵工作狀態(tài)和管網(wǎng)壓力進行實時監(jiān)測，按照一定要求控制水泵的運行方式、臺數(shù)和相應閥門的動作，以達到需水量和供水量之間的平衡、污水的及時排放，實現(xiàn)水泵高效、低耗的最優(yōu)化控制，達到經(jīng)濟運行的目的；并對給排水系統(tǒng)的設備進行集中管理，保證系統(tǒng)可靠運行。排水系統(tǒng)中污水處理池、污 (廢 )水集水井的液位由高低液位顯示及越限報警來提醒。 在本設計中，主要內(nèi)容包括給水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)設計。 關鍵詞 ：智能建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；變頻調(diào)器； PLC。美國智能建筑學會定義“智能建筑”是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務及運營相互聯(lián)系全面綜合，并達到最佳組合，所獲得的高效率、高功能與高舒適性的大樓。 “智能建筑”結(jié)構(gòu)圖如下圖 所示，因此，智能建筑又被 稱 3A 建筑 . OAS辦公自動化系統(tǒng) BAS建筑設備自動化系統(tǒng) CNS通訊網(wǎng)絡系統(tǒng) 智能建筑的特點 (1)智能建筑創(chuàng)造了安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的辦公和居住環(huán)境； OAS BAS CAS 圖 山東職業(yè)學院 2 (2)節(jié)能：利用最新技術節(jié)約能源； (3)能滿足多種用戶對不同環(huán)境功能的要求； (4)現(xiàn)代技術化的通信手段與辦公條件。無論從硬件、軟件到集成技術都有顯著的進步，加上上個世紀 90 年代初，國際互聯(lián)網(wǎng)在世間迅速普及和應用，人們對建筑功能的要求愈來愈高，同時高新科技能為人們提供更安全、更高效、更舒適、更便捷的環(huán)境。 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。隨著通信技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術等在我國的迅速發(fā)展，智能建筑在各方面也有很大的提高。 變頻器 變頻器的概念 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻調(diào)速器（ frequency changer / frequency converter）是一種用來改變交流電頻率的電氣設備。 變頻器的原理 變頻調(diào)速的基本原理 異步電動機的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速運行。 而異步電動機的軸上輸出的轉(zhuǎn)速為 n=n0(1s)= 60f1/p (1s) 式中 s—異步電動機的轉(zhuǎn)差率 ， s= (n0n)/n0 變頻器的應用 這里主要介紹變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應用。為實現(xiàn)上述目標，需要變頻器根據(jù)給定壓力信號和反饋壓力信號來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，從而控制管網(wǎng)中水壓恒定。有的系統(tǒng)供水管網(wǎng)比較大，所控制的水泵臺數(shù)也比較多，則可采取總線控制方式，在系統(tǒng)內(nèi)形成局域網(wǎng)，以提高自動化程度和生產(chǎn)效率。 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。 CPU 開始采用 32 位微處理器，數(shù)學運算和數(shù)據(jù)處理能力大大提高，增加了運算控制， PID 控制。 20 世紀 90 年代中期至今。編程語言除了梯形圖和語句表語言之外，還增加了高級 語言。 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）。 隨著器件水平的提高， PLC的可靠性還在繼續(xù)提高．尤其是近來開發(fā)出的多機冗余系統(tǒng)和表決系統(tǒng)則更進一步增加了PLC 的可靠性。電源瞬間斷電的情況下，仍可正常工作，具有很強的抗空間電磁干擾的 能力，可以抗峰值高達 1000V、脈寬 10 微秒的矩形波空間電磁干擾，具有良好的抗振能力和抗沖擊能力。 靈活通用 在完成一個控制任務時， PLC 具有很高的靈活性。其次，同一機型的 PLC 其硬件構(gòu)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