DOC《南京林业大学》

南京林业大学 12届毕业设计(论文)文献综述 毕业设计(论文)题目:小区增压泵房控制系统设计(分控系统) 论文献综述题目: 小区液压供水现状与发展 学院:机械电子工程学院 专业:自动化姓名:张叔奇学号:080304227 指导老师:唐桂忠职称:讲师1.

前言 随着社会的发展,城市的高层建筑越来越多,由市政水管网所提供的水压一般满足不了高层建筑给水的要求.高层建筑的供水系统一旦不能正常工作,必将给人们的工作和生活带来麻烦,为此设计一套安全、可靠、高质量的供水系统具有现实意义.目前市场上有高位水箱供水、恒速泵供水、气压罐供水、变频调速恒压供水几种供水方式,其中以具有PID控制功能的变频调速恒压供水具有节能、经济、供水质量高,而应用最广泛. 2.同类系统研究的现状. 随着我国经济建设的迅速发展,建设规模日益扩大,土地资源越来越显得珍贵.高层建筑如雨后春笋般地崛起.在城市的繁华地段,楼房高度远远超出了市政供水压力的范围,为满足用户的需求,必需对市政水源进行二次加压.在城市边缘,由于市区的外延,原有管网的供水能力日显不足,在夏季用水高峰时间,原有多层建筑的顶层断水现象时有发生.为了解决用户生活用水的需要,也必须对市政的水源进行二次加压.所以二次加压供水已成为当今建筑给水设计中十分普遍的现象[3]. 二次加压供水大致可分为两种型式:一种是由调节水池或水箱吸水升压供水,也称为间接加压;

另一种是由城市供水管直接串连加压,也称为直接加压.由于原来在采用串连加压的过程中出现了一些城市供水压力下降及水质污染问题,故在1994年国务院颁布了第158号文《城市供水条例》,其中第21条中规定: 禁止在城市公共供水管道上直接装泵抽水 [4]. 从此凡二次加压供水都必须采用简接加压的方式,加压水泵必须由调节水箱或水池吸水提升.但其供水方式随着时代的发展和技术的进步,从二十世纪五十年代开始逐步发展形成高位水箱供水、气压水罐供水、变频供水三种方式[5]. 高位水箱供水、由水位计直接控制水泵起停,水泵的扬程只与高位水箱的高度有关,水泵不会产生富裕扬程,所以比较节能.但由于水箱的高度受到建筑物自身高度的限制,顶层的供水压力偏低,有时不能满足用水设备的要求.为减少顶层设备用房及解决顶层的供水压力不足,开始逐步推行气压水罐供水. 气压水罐供水采用电接点压力表通过继电器控制水泵起停,其系统供水压力可不受建筑物自身高度的限制,但是为了使气压水罐具有一定的调节容积,系统必须在变压状态下工作.其最低压力与最高压力之间必须维持一定的比例,即保持一定的(绝压比)α值,因此其能耗较大[7]. 随着变频技术的发展和普及,采用压力传感器、变频器、PLC控制器按设定的系统压力自动调节水泵转速,实现恒压供水,消除水泵的富裕扬程以节省能耗,变频供水的方式逐步得到推广.为了充分利用城市管网的余压,进一步挖掘节能的潜力,并消除二次污染的隐患,近几年来又推出了具有自动控制功能的新的直接加压方式――无负压二次加压供水设备,而后又发展为管网叠压供水设备.有了比较先进的变频控制技术,才能使二次加压供水更好地贯彻四节一环保的方针.笔者此次设计主要研究增压泵房控制系统设计的分控系统[9]. 3.国内外差距以及供水方式优缺点. 目前国外的恒压供水系统变频器成熟可靠,恒压控制技术先进.国外变频供水系统在设计时主要采用一台变频器只带一台水泵机组的方式.这种方式运行安全可靠,变压方式更灵活.此方式的缺点必是电机数量和变频的数量一样多,因而投资成本高. 国外生产的变频器,特别是供水厂用变频器,相对于国产变频器而言,价格明显偏高,维护成本也高于国内产品.目前国内有不少公司在从事进行变频恒压供水的研制推广,国产变频器主要采用进口元件组装或直接进口国外变频器,结合PLC或PID调节器实现恒压供水,在小容量、控制要求的变频供水领域,国产变频器发展较快,并以其成本低廉的优势占领了相当部分小容量变频恒压供水市场.但在大功率大容量变频器上,国产变频器有待于进一步改进和完善[8]. 4.关于本设计. 本次设计针对的是供水系统的分控制部分,使用了PID控制,能够使得控制更为精确,主要是比例控制,能够更好的节约网络资源,可以精确的控制每一个水房的压力,从用户的角度使系统更为实时高效. 设计中变频调速恒压供水系统主要由变频器、PLC、压力传感器、水泵电机等组成闭环控制系统.远传压力表将水管网水压信号转换成电流信号经PLC的扩展模块EM235,和先设定的标准压力信号作比较,经PID运算输出信号控制变频器输出频率,变频器的上、下限频率信号及持续时间长短作为PLC逻辑切换、起停泵的依据,从而调节水泵的运行台数和转速,保证供水系统水压恒定. 此次设计中应用的是PID控制,PID控制具有使用方便、适应性强等优点,是应用最广泛的基本控制方式之一,在本系统中也被采用[1].PID控制主要分为正反馈和负反馈控制,本系统采用负反馈控制即当偏差(目标值-测量值)为负时,增加执行量(输出频率)使得压力上升,如果偏差减小,则减少执行量,使得压力下降[2],从而精确控制压力,也达到了实时高效,节约网络资源的作用. 参考文献 [1] 龙剑波.? 供水系统中的变频技术探讨[J].? 科技创新导报,?2009,(31)?. [2] 彦士梅;