1、 目录目录 绪论 1 1.恒压变频供简介 2 1.1 恒压变频供水产生背景及国内现状 . 2 1.2 传统供水系统及特点 2 1.3 恒压变频供水系统的优点 . 3 2.恒压变频供水系统的相关原理 . 5 2.1 恒压变频供水系统的理论框图 5 2.2 供水系统的基本特性 5 2.3 变频调速原理 . 6 2.4 PID 控制原理 . 7 3.元件选择及功能单元设计 10 3.1 变频器选择及系统总体介绍. 10 3.2 系统主体电路 . 10 3.3 系统控制电路 . 13 3.4 系统反馈电路 . 17 3.5 系统总体电路图和使用说明 17 4.系统软件设计 20 结束语 27 致谢 2
2、8 参考文献 . 29 附录 30 1 绪论 随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民 对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。把先进的自动化技术、控制技 术、通讯及网络技术等应用到供水领域，成为对供水系统的新要求。变频恒压供 水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以 提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控；同时 系统具有良好的节能性，这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系 统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意 义。自从通用变频器问世以来。变频调速技术在各个领域得到
3、了广泛的应用。变 频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点。在实际应用中 发挥了很大的作用。以往的变频调速恒压供水设备。大都采用带有模拟量输入/模 拟量输出的可编程控制器或PID调节器，PID算法编程难度大，设备成本高，调试 困难。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能越来越强。可以充分利用变 频器内置的各种功能，合理地设计变频调速恒压供水设备。变频调速恒压供水设 备一般具有设备投资少，系统运行稳定可靠，占地面积小，节电节水，自动化程 度高，操作控制方便等特点。因此，变频调速恒压供水设备在住宅小区及高层建 筑生活消防供水系统中起着非常重要的作用。 2 1. 恒压变频供简介 1
4、.1 恒压变频供水产生背景及国内现状 众所周知，虽然我国拥有的总淡水量不少，但是人均拥有的淡水量却非常少。 因此，长期以来，水的利用问题就一直困扰着我们。水是生产生活中不可缺少的 重要组成部分，在节水节能已成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电 能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面 技术一直比较落后，自动化程度低。在恒压变频供水系统出现以前，我们曾经也 使用过很多的供水系统，其中包括一台水泵恒速供水系统、恒速水泵加水塔的供 水系统、恒速水泵加气压罐供水系统、恒速水泵加高位水箱的供水系统、变频调 速供水系统。但是，我们可以看出这些系统无一例外自动化水平都非
5、常低，不能 根据用户用水量的变化而自动变化，从而导致水资源的严重浪费。而恒压变频供 水系统就是在这种情况下产生的。恒压变频供水系统通过安装在系统中的压力传 感器将系统压力信号与设定压力值作比较，再通过控制器调节变频器的输出，无 级调节水泵转速。使系统水压无论流量如何变化始终稳定在一定的范围内。这样 供水系统所供应的水量就和用户的实际需求不断接近，最大程度上节约了水资源。 目前在国内外变频调速恒压供水控制系统的研究设计中，对于能适应不同的用水 场合，结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性的变频恒 压供水系统的水压闭环控制研究得不够。因此，有待于进一步研究改善变频恒压 供水系统的
6、性能，使其能被更好的应用于生活、生产实践。 1.2 传统供水系统及特点 在恒压变频供水系统这种能自动控制的只能公示系统出现以前， 我们曾经也采 用过其他的供水系统，而这些供水系统无一例外都是在市政供水、高层建筑供水、 工业生产循环供水等方面技术比较落后，自动化程度低。在用水高峰期，水的供 给量常常低于需求量，出现水压降低，供不应求的现象，而在用水低峰期，水的 供给量常常高于需求量，出现水压升高，供过于求的情况，此时将会造成能量的 浪费，同时有可能使水管爆破和用水设备的损坏。这其中包括：一台水泵恒速供 水系统、恒速水泵加水塔的供水系统、恒速水泵加气压罐供水系统、恒速水泵加 高位水箱的供水系统、变频调速供水系统等，我们下面简要介绍一下 l、一台水泵恒速供水系统 顾名思义，这种供水方式就是采用一台水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户， 有的甚至连蓄水池也没有，直接从城市公用水网中抽水，严重影响城市公用管网 压力的稳定。这种供水方式，水泵整日不停运转，有的可能在夜间用水低谷时段 停止运行。这种系统形式简单、造价最低，但耗电、耗水严重，水压不稳，供水
