小城市計算機給水自動控制系統(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)長期處于超壓運行狀態(tài),曝損十分嚴重,對國家水電資源都造成很大的浪費.據(jù)統(tǒng)計,給水工程中能耗費占供水成本的30~70％,水泵的能耗費占總能耗費的90％左右.實際運行中,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[1].在能源供應緊張的今天,工程設(shè)計中運用水泵供水節(jié)能技術(shù),正確地進行泵站設(shè)計,使水泵能經(jīng)常高效運行,將具有重大經(jīng)濟意義.總體看我國給水工藝與世界先進技術(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(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、減少維修維護工作強度、提高管理水平、確保供水質(zhì)量,從而推進我國給水工藝的發(fā)展,減小與世界先進水平的差距都具有現(xiàn)實意義.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上實現(xiàn)對數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)查詢等管理功能和實時數(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,負責現(xiàn)場模擬量、開關(guān)量的采集、實際控制信號的輸出及對上位機的數(shù)據(jù)通訊.本系統(tǒng)通過實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,實現(xiàn)了各種監(jiān)控功能.論文還介紹了本系統(tǒng)