小城市計算機(jī)給水自動控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、近年來,由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高,使得供水供電日趨緊張.尤其是今年入夏以來,水電的緊張已經(jīng)明顯影響了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們的正常生活.國家正試圖通過各種途徑大力提倡節(jié)水、節(jié)電.供水就需要用電,傳統(tǒng)的恒轉(zhuǎn)速供水方式不但效率低、耗電量大,而且供水管網(wǎng)長期處于超壓運(yùn)行狀態(tài),曝?fù)p十分嚴(yán)重,對國家水電資源都造成很大的浪費(fèi).據(jù)統(tǒng)計,給水工程中能耗費(fèi)占供水成本的30~70％,水泵的能耗費(fèi)占總能耗費(fèi)的90％左右.實(shí)際運(yùn)行中,水泵

2、的效率大多數(shù)不足60％,泵站的綜合效率不足50％,存在著較大的能源浪費(fèi)[1].在能源供應(yīng)緊張的今天,工程設(shè)計中運(yùn)用水泵供水節(jié)能技術(shù),正確地進(jìn)行泵站設(shè)計,使水泵能經(jīng)常高效運(yùn)行,將具有重大經(jīng)濟(jì)意義.總體看我國給水工藝與世界先進(jìn)技術(shù)相比還有一定距離.本文結(jié)合我國小城鎮(zhèn)水廠的現(xiàn)狀,設(shè)計一套由工業(yè)控制計算機(jī)(IPC)+可編程控制器(PLC)+變頻器+傳感器+智能儀表組成的控制系統(tǒng),并通過Internet實(shí)現(xiàn)多個水廠的集中管理功能,對降低能耗、節(jié)約

3、成本、減少維修維護(hù)工作強(qiáng)度、提高管理水平、確保供水質(zhì)量,從而推進(jìn)我國給水工藝的發(fā)展,減小與世界先進(jìn)水平的差距都具有現(xiàn)實(shí)意義.本文從理論上分析了水泵工況能耗圖,得出采用恒壓供水方式時,依據(jù)用水量下降,采用降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式維持恒壓供水的方法,供水功率會以轉(zhuǎn)速三次方的速率下降,與傳統(tǒng)的節(jié)流閥調(diào)節(jié)方式相比,節(jié)能效果非常明顯.論文中詳細(xì)說明了利用S7-200系列PLC和VLT6000系列變頻器等硬件設(shè)備設(shè)計的壓力閉環(huán)自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能.

4、采用IPC和PLC兩級控制結(jié)構(gòu),在IPC上實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)查詢等管理功能和實(shí)時數(shù)據(jù)顯示、控制方案等監(jiān)控功能以及通訊功能的系統(tǒng)組態(tài).系統(tǒng)的控制部分以PLC為核心,負(fù)責(zé)現(xiàn)場模擬量、開關(guān)量的采集、實(shí)際控制信號的輸出及對上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊.本系統(tǒng)通過實(shí)時改變變頻器的輸出電壓和頻率,控制水泵轉(zhuǎn)速,從而改變水泵出口水流量,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)供水壓力的自動調(diào)節(jié),使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近;同時,采用IPC和組態(tài)軟件,實(shí)現(xiàn)了各種監(jiān)控功能.論文還介紹了本系統(tǒng)