水塔水位自動控制系統(tǒng)設計

1、畢業(yè)設計說明書設計（論文）題目：水塔水位自動控制系統(tǒng)設計學生姓名：學號：專業(yè)班級：學 部：一指導教師：2012年05月20日摘要在一般住宅或大樓的頂樓常設置水塔或者水箱以提供充足的水壓供給用戶 使用，另備有地下蓄水池用來自自來水公司提供的水源作為供頂樓的水塔或者 水箱進水使用。水塔供水的主要問題是塔內(nèi)水位應始終保持在一定范圍，避免 “空塔”、“溢塔”現(xiàn)象發(fā)生，當今可編程序控制器(PLC)技術(shù)、傳感器技 術(shù)現(xiàn) 己日趨成熟，所以應考慮才用它們來對水塔水位自動的控制。恒壓供水系統(tǒng)利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不 變，壓力信號由壓力儀表獲得，變頻器由PLC控制，同時PLC控制兒臺水

2、泵的切 入與切出。系統(tǒng)具有手動、自動控制功能，變頻故障時可實施工頻應急運行，變 頻器以一拖四的運行方式，各臺電動機均有變頻器軟起動，減緩了電氣與機械沖 擊。根據(jù)用水量大小，用PLC控制各臺電機的工頻、變頻或變頻、工頻投切。關(guān)鍵i司：恒壓供水；變頻調(diào)速；PLC控制Abstract全部設計資料聯(lián)系小企鵝：229780692Keywords: Constant pressure water supply Vanable fiequency speed iegulation PLC contiol-lb摘要.1Abstract錯誤!未定義書簽。 TOC o 1-5 h z 目 錄III HYPERLI

3、NK l bookmark12 o Current Document 第1章前言1 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 第2章 系統(tǒng)設計思路52. 1系統(tǒng)概況52本系統(tǒng)具體設計要求錯誤!未定義書簽。2.3系統(tǒng)的優(yōu)點錯誤!未定義書簽。第3章系統(tǒng)主要元件配置錯誤!未定義書簽。1水泵錯誤!未定義書簽。多級離心泵特點錯誤!未定義書簽。3.1.2 D型臥式多級離心泵性能參數(shù)表錯誤!未定義書簽。3. 2 PLC錯誤!未定義書簽。3. 2.1三菱PLC的產(chǎn)品系列錯誤!未定義書簽。3. 2. 2三菱FXPLC的特點錯誤!未定義書簽。3. 2.3產(chǎn)品說明錯誤!未定

4、義書簽。3. 3變頻器錯誤!未定義書簽。3. 3. 1變頻器種類錯誤!未定義書簽。3. 3. 2三菱變頻器型號錯誤!未定義書簽。3.4其他硬件錯誤!未定義書簽。第4章 恒壓供水變頻一拖四系統(tǒng)配線圖錯誤!未定義書簽。4.1系統(tǒng)配置特點錯誤!未定義書簽。4.2自藕降壓啟動錯誤!未定義書簽。第5章 恒壓供水變頻一拖四系統(tǒng)程序錯誤!未定義書簽。5.1順序功能圖及說明錯誤!未定義書簽。5.2步進程序圖及說明錯誤!未定義書簽。結(jié)論錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書簽。謝辭錯誤!未定義書簽。附錄A錯誤!未定義書簽。恒壓供水變頻一拖四步進功能梯形圖錯誤!未定義書簽。第1章前言“自來水”被人們稱之為“城市

5、的生命線”。當建筑技術(shù)的發(fā)展讓人們的住所 平地而起，超高層大樓鱗次櫛比聳立在現(xiàn)代城市里的時候，如何將水送到同樣 的高度并不是一件輕而易舉的事情。“自來水”來之不易，也絕非自來。新中國 成立六十年來，我國的建筑供水事業(yè)走過了一條從沿承舊路、不斷摸索再 到自 主創(chuàng)新的發(fā)展之路。中國人在解決水與高度這一命題的過程中，發(fā)揮了自己的 智慧與創(chuàng)造，開辟了安全供水的新時代。軒i轆搖轉(zhuǎn)，井繩結(jié)纏。自掘土挖坑打 出第一眼水井開始，解決“水與高度”的問題，便成為人類生活中最重要的內(nèi) 容之一。也許你并沒有太注意，水塔供 水方式的產(chǎn)生，就如同互聯(lián)網(wǎng)改變了我 們的生活方式一樣，從“轆轎井”汲水到“自來水”的跨越己經(jīng)成為

6、人類生活 進步的重要標志。時至今日，我國不少欠發(fā)達地區(qū)還沒有解決自來水的問題， 還在致力于推動健康衛(wèi)生的“自來水工 程”。所謂水塔供水就是先用水泵把經(jīng)過 消毒的干凈水抽到水塔頂部箱體內(nèi)，再依據(jù)水塔自身高度產(chǎn)生的落差，自然形 成水的壓力，經(jīng)過城市供水管線流到千家萬戶。這種方式的自來水在地面建筑多為平房和低層樓房的時期無疑是完全可以 滿足的。解放初期我國大多數(shù)城市大都是采取水塔供水的方式。但是隨著城市樓 房的不斷升高，供水壓力的不足暴露無疑。面對越來越多的高層樓房拔地而 起, 如何將自來水輸送到高層樓房的頂層成為高層建筑供水技術(shù)的新命題。1958年, 以人民大會堂、北京飯店、民族飯店、華僑大廈等“

7、十大建筑”的陸續(xù)竣工為 標志，中國高層建筑的“樓頂水箱供水”技術(shù)開啟了新的時代。反觀新中國成 立六十年的供水技術(shù)史，伴隨著技術(shù)的發(fā)展，高層建筑供水設計的理念也發(fā)生 了很大的變化。從保證有水到節(jié)能、環(huán)保，再到安全、節(jié)約、健康、舒適。今 天的供水技術(shù)，己經(jīng)實現(xiàn)了從人力到自動、從低層到高層、從原始到專業(yè)的三 大跨越，在給人們提供更加舒適便捷生活的同時，開辟了安全、健康供水的新 時代。我供水行業(yè)六十年來，在供水范圍經(jīng)歷了一個從小到大，從城市至農(nóng)村, 從室外集中供應至室內(nèi)分散供應，從底層供水至層層供水，從只供冷水至供冷 熱 水、直飲水，從簡易到復雜、到全方位、優(yōu)質(zhì)供水。供水技術(shù)經(jīng)歷了水箱供水、 氣壓供水

8、、變頻供水、減壓閥減壓供水和無負壓供水（或稱管網(wǎng)疊壓供水）等 發(fā)展階段，這是一個既與國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)，乂與人們生活緊密聯(lián)系在 一起的領(lǐng)域，是一個不可缺少也無可替代的行業(yè)。當前，供水行業(yè)面臨著一個 大幅度提高水質(zhì)標準，全面改造供水工藝和供水管網(wǎng)的關(guān)鍵時機，同時也面臨 著水資源貧乏、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化的現(xiàn)狀。如何進一步推進節(jié)能、節(jié)水技 術(shù)，防止壟斷弊病，向人們和各行業(yè)供應更 好、更多、更優(yōu)的水是我們的企求 和 進入21世紀，我國建筑給排水設計行業(yè)在不斷發(fā)展的過程中終于日臻成 熟， 總體水平基本達到了國際的先進水平。我們通過新中國成立60年來不同階 段對 蘇聯(lián)、日本、歐美的學習，通過學習改造

9、，兼收并蓄，逐步形成了自己的設計 體系和設計思想。建筑給排水設計的發(fā)展也從為滿足人民需求被動進步演變成 了科學發(fā)展地主動適應和引導人民的用水需求和習慣。節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保 和可 持續(xù)發(fā)展的思想成為建筑給排水設計的核心理念，無負壓供水技術(shù)就是響 應國 家節(jié)能戰(zhàn)略的產(chǎn)物。同時，建筑給排水在生活供水方面的理念經(jīng)歷了 “衛(wèi) 生” “安全”階段，開始進入了 “健康”的階段。我們認為僅僅是沒有細菌、沒有 有害物質(zhì)的生活用水是不夠的，過度純凈的水對人體健康也沒有好處，供水的 更高要求是各種元素有益無害，濃度適當，舒適健康。供水是一個關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)。隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的 提高，對城市供水提出了

10、更高的要求，要滿足及時、準確、安全保證充足供水， 如果仍然沿用人工方式，勞動強度大，工作效率低，安全性難以保障，為此必 須進行水塔水位控制自動化系統(tǒng)的改造?，F(xiàn)今社會，自動化裝置無所不在，在 控制技術(shù)需求的推動下，控制理論本身也取得了顯著的進步。水塔水位的監(jiān)測 和控制，再也不需要人工進行操作。實踐證明，自動化操作，具有不可替代的 應用價值。水塔水位自動控制器，具有適應各種液體液位的檢測和控制的功能， 是可以投入實際生產(chǎn)的產(chǎn)品。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息， 并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息 輸出，以滿足信息的傳 輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等

11、要求。它是實現(xiàn) 自動檢測首要環(huán)節(jié)以及自動控制的關(guān)鍵部分。在一般住宅或大樓的頂樓常設置水塔或者水箱以提供充足的水壓供給用戶 使用，另備有地下蓄水池用來自自來水公司提供的水源作為供頂樓的水塔或者 水箱進水使用o水塔供水的主要問題是塔內(nèi)水位應始終保持在一定范圍，避免“空 塔”、“溢塔”現(xiàn)象發(fā)生，當今可編程序控制器(PLC)技術(shù)、傳感器技 術(shù)現(xiàn)己日 趨成熟，所以應考慮才用它們來對水塔水位自動的控制。變頻調(diào)速技術(shù)是近十兒年來迅速發(fā)展起來的比以往任何調(diào)速方法更加優(yōu)越 的新技術(shù)，因其具有節(jié)能效果明顯、調(diào)速曲線平滑、調(diào)速過程簡單、安全可靠、 保護功能齊全、起動性能優(yōu)越、自動化程度高等特點而受到越來越多的企業(yè)的

12、青 睞，被應用到工業(yè)生產(chǎn)控制過程中的任何場合，顯著的節(jié)能效果給眾多的企業(yè)帶 來了巨大的經(jīng)濟效益。特別是近凡年來隨著IGBT功率元件和DSP微處理系統(tǒng)在 變頻器中的應用，變頻器本身己非常成熟，使得變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)越性更加突出， 傳動效率越來越高，使用越來越方便，可靠性也得到了進一步的提高。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是復雜多樣的，它們對控制的要求也各不相同?？删幊炭刂破?(PLC)由于具有以下特點而深受工廠工程技術(shù)人員的歡迎?？煽啃愿?，抗干擾能力強其平均無故障時間大大超過IEC規(guī)定的10萬小時，同時，有些PLC還 采用了冗余設計和差異設計，進一步提高了其可靠性。適應性強，應用靈活多數(shù)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu)，組合和

13、擴展方便。編程方便，易于使用梯形圖語言和順控流程圖語言(Sequential Function Chart)使編程簡 單方便?？刂葡到y(tǒng)設計、安裝、調(diào)試方便設計人員只要有PLC就可進行控制系統(tǒng)設計，并可在實驗室進行模擬調(diào) 試。維修方便，工作量小PLC有完善的自診斷、歷史資料存儲及監(jiān)視功能，工作人員可以方便的 查出故障原因，迅速處理。功能完善除基本的邏輯控制、定時、計數(shù)、算術(shù)運算等功能外，配合特殊功能塊, 還可以實現(xiàn)點位控制、PID運算、過程控制、數(shù)字控制等功能，既方便工廠管理 乂可與上位機通信，通過遠程模塊還可以控制遠方設備。由于具有以上特點，使得PLC的應用范圍極為廣泛，可以說只要有工廠、有控制 要求，就會有PLC的應用。河北聯(lián)合大學輕工學院畢業(yè)設計說明書第2草 系統(tǒng)設計思路2. 1系統(tǒng)概況圖2-1供水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖水塔的水位自動控制其根本目的是要讓整個供水管網(wǎng)壓力趨于恒定，所以本 系統(tǒng)的思路就是利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不變, 壓力信號由壓力儀