1、论文 I 课 题：高层水压的 PLC 控制 摘摘 要要 随着现代社会经济的高速发展，城市建设规模发展迅速，面对土地资源日益 紧缺的现状，高层楼宇的建设具有很重要的意义。随着人们对供水质量和供水系 统可靠性的要求不断提高，传统的供水系统已经难以满足高层楼宇的供水需求。 在国际社会倡导节能降耗，发展低碳经济的背景下，利用先进的自动控制技术、 检测与传感器技术以及通信技术，设计高性能、低能耗、能适应不同领域的恒压 供水系统成为必然趋势。 通过研究和比较本论文设计了一套高层楼宇基于 PLC 的 变频恒压供水系统。 该系统是一种节能环保、系统稳定安全、使用维护方便的供水控制系统，主 要由可编程控制器、变
2、频器、水泵电机组、压力传感器等构成，实现楼宇供水的 自动化控制。该系统能通过不同的反馈压力值，自行调整水泵输出水量，这既能 节省传统的采用调节阀门开度而消耗在管道阻力和截流损失的能量， 也节省由于 恒速泵的频繁启停对管网系统的冲击能量和对电网电压造成波动的影响，避免 了电动机突然加速造成泵系统的喘振，能够彻底消除水锤现象 II 目目 录录 摘 要 I 第一章 绪论. 1 1.3 高层楼宇常用供水模式 . 1 1.4 本课题的总体方案 2 1.4.1 供水系统的方案选取 2 第二章 主电路图设计 . 5 4.2 电气原理图设计 . 5 4.2.1 主电路设计 5 4.2.2 变频器电路设计 .
3、6 第三章 变频恒压供水控制系统硬件设计10 4.1 系统主要器件的选配 .10 4.1.1 供水泵的选型 .10 4.1.2 变频器的选型 .10 4.1.3 PLC 的选型 11 4.1.4 压力传感器的选型 11 4.2.5 PLC 输入输出引脚分配 12 第四章 变频恒压供水控制系统研究.15 3.1 变频恒压控制的原理 .15 3.2 变频恒压供水系统方案设计 .15 3.2.1 变频恒压供水系统的组成 15 3.2.2 系统的控制方案的选择和论证 .16 3.3 变频恒压供水系统变频控制方案 16 3.4 系统工作原理概述 .17 3.5 恒压供水系统的工艺要求 17 第五章 恒压
4、供水系统软件设计18 5.1 系统工作流程图 18 第六章 PLC 选型 21 5.2 PLC 的程序设计流程图.21 PLC 控制电路接线设计 22 第七章 PLC 梯形图 .23 第八章 指令语句表程序 .30 5.3.1 主程序 30 5.3.2 子程序 30 第九章 设计心得.34 第十章 参考文献 .35 致 谢.36 论文 1 第一章第一章 绪论绪论 1.3 1.3 高层楼宇常用供水模式高层楼宇常用供水模式 示在深入研究发展变频恒压供水技术之前，对于高层楼宇的供水系统设计， 供水方式一般采用以下方式。 （1）恒速泵直接供水方式 在这种供水方式中， 水泵直接从市政管网或蓄水池中抽水然
5、后直接供给用户 使用。在这种供水方式下水泵往往需要日夜不停的运转，以保证供水水压。但是 这种供水方式虽然简单，投资成本低，但其能耗大，造成水资源的巨大浪费，供 水质量很差，会严重影响市政公用管网压力的稳定性。由于其适应性差，目前将 逐步面临淘汰。 （2）水塔的供水方式 这种供水方式首先是由水泵向水塔供水，再由水塔向用户供水。当水塔注满 水后，水泵停止运转，但是水塔水位低于某一位置的时候水泵又将启动。因此水 泵的工作状态是断续的。由于水泵始终是工作在高效区，其节电率与水塔容量、 水泵额定流量、水泵开停比等有关。所以比前一种的供水方式节电。供水水压也 比较稳定。但是这种供水方式基础设施建设投资大、
6、占地面积大、存在能量的损 失和二次污染问题。如果出现故障不能自行开停水泵，将造成能量的严重浪费和 供水质量的严重下降。 （3）高位水箱供水方式 采用楼顶设高位水箱供水的方式，虽较为安全可靠，设备、技术等方面也较 成熟。然而，在后期给水系统的运行、维护和管理过程中，此供水方式存在一些 问题。存在水质的二次污染问题，同时屋顶高位水箱的有效容积也受建筑负荷限 制。高位水箱的供水系统，虽实际是一个压力大致恒定的系统，这个压力就是水 位的高度。而管道的阻力特性却是变化的，当水的用户多时(也即打开阀门，放 水的支路多时)，管道的阻力就相应减少，反之则阻力增大，大大降低了生活供 水质量。 虽然高位水箱供水由于运行较为经济合理、适应性强而被广泛采用，目前国 内大部分高层建筑均采用此方式供水，但此方式存在着投资大、占用面积大二次 污染等缺点。 （4）气压罐供水方式 气压罐供水方式在工程主要用于消防供水。 在消防工程中的用途主要用于调 节水量可满足十分钟消防初期用水量，从而替代屋顶水箱、同时作为增压设施， 2 以弥补高位水箱设置高度之不足、作为消防系统稳压用，启停稳压泵及启动消防 泵并
