备选型水泵的参数计算与型号的选择变频器的选择压力传感器的选择水位传感器的选择其他低压电器的选择的选型点的统计选型的基本原则的分配系统硬件线路设计参数的预置第四章变频恒压供水控制系统软件的设计常用编程方法经验设计法翻译设计法逻辑代数设计法编程软件的简单介绍恒压供水系统梯形图的设计程序的仿真与调试仿真软件的简介恒压供水系统程序的仿真调试恒压变频供水系统的界面设计软件简介恒压供水系统的界面设计经济效益分析第五章总结与期望总结展望参考文献致谢附录语句表第章绪论引言水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。

在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来水流动，把供水管网中的自来水送给用户。

但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量，如果能在提高供水机泵的效率确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。

我国供水机泵的特点是数量大范围广类型多，在工程规模上也有定水平，但在技术水平工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有定的差距。

随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。

衡量供水质量的重要标准之是供水压力是否恒定，因为水压恒定于些工业或特殊用户是非常重要的，如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，会造成更大的经济损失或人员伤亡但是用户用水量是经常变动的，因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生，并且集中反映在供水的压力上用水多而供水少，则供水压力低用水少而供水多，则供水压力大。

保持管网的水压恒定供水，可使供水和用水之间保持平衡，不但提高了供水的产量和质量，也确保了供水生产以及电机运行的安全可靠性。

变频调速技术以其显著的节能效果和稳定可靠的控制方式，在风机水泵空气压缩机制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用。

利用变频技术与自动控制技术相结合，在中小型供水企业实现恒压供水，不仅能达到比较明显的节能效果，提高供水企业的效率，更能有效保证从水系统的安全可靠运行变频恒水压供水系统集变频技术电气传动技术现代控制技术于体。

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可达到良好的节能性，提高供水效率。

所以设计基于变频调速的恒定水压供水系统简称变频恒压供水，如图，对于提高企业效率以及人民的生活水平，同时降低能耗等方面具有重要的现实意义。

蓄水池电机水泵阀门供水主管网蓄水池电机水泵阀门供水主管网变频器图传统供水机示意图图变频供水机示意图本课题产生的背景和意义我国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直比较落后，工业自动化程度低。

传统调节供水压力的方式，多采用频繁启停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命后者则需要大量的占地与投资。

而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。

由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全节约能源节省钢材节省占地节省投资调节能力大运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。

变频恒压供水的现况国内外变频供水系统现状变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。

目前国外的恒压供水击下载，程序即可供使用。

图操作界面恒压供水系统梯形图的设计在控制系统中，变频器通过对电机出厂压力点处设置的压力变送器反馈信号，进行单闭环控制。

程序设计的主要任务是接受外部开关信号的输入以及水池水位信号，判断当前的系统状态是否正常，然后执行程序，由输出信号去控制接触器继电器和变频器等器件，以完成相应的控制任务，主要控制任务就是根据实际情况实现工频和变频的切换。

根据系统的控制要求，经过化简后的各变量的逻辑表达式如下根据逻辑表达式，设计的梯形图如图所示。

图主程序程序的仿真与调试仿真软件的简介由于实验室的条件有限，本次设计采用进行仿真。

是中的个非常实用的软件。

我们可以把它作为台仿真的，用于运行和测试用户程序。

因为这中仿真完全是用软件进行，因此无需连接任何硬件，就可以在上仿真个完整的，包括地址和。

提供了个简洁的操作界面，可以监视或者修改程序中的参数，比如直接对数字量进行操作。

下面我进行仿真的地步，打开软件，如图所示。

图软件的界面恒压供水系统程序的仿真调试在编程窗口中把程序下载到仿真中，如图所示。

图程序装载界面点击开始按钮，泵开始变频运行，如图所示。

图泵变频运行变频器达到上限，泵工频运行，泵变频运行，如图所示。

图泵工频运行，泵变频运行当水泵出现故障，启动备用泵，图为泵出现故障的界面。

图泵出现故障恒压变频供水系统的界面设计软件简介工控组态软件是个集成的人机界面系统和监控管理系统。

是视窗控制中心的简称。

它集成了组态脚本语言和等先进技术，提供了适用于工业的图形显示消息归档以及报表等功能模块。

首先创建通讯驱动程序建立与之间的通讯。

其次建立变量标签每个标签需要对每个变量的标签名，数据类型，地址进行设置。

最后建立过程画面。

使用中的图形编辑器可以绘制各种元素和图形。

该控制系统画面主要有主画面参数设置供电回路实时曲线报表统计历史记录查询故障报警等画面组成，在上位机上可以显示各个电机的电流频率水位水压工频和变频运行的时间以及各泵的运行状态等参数。

建立好和的通讯联系后，上的事件顺序将是可视和可操作的。

组态软件画面主要由以上七块组成。

在实际运行中为了防止有人误操作而对系统产生伤害，我们对不同的操作者的权限作出规定，对不同的操作人员设定不同的操作密码和相应的操作权限，这样可以防止有人误操作而对系统产生伤害。

恒压供水系统的界面设计监控主画面的简单绘制过程如下从开始菜单里启动的资源管理器窗口，如图所示。

图资源管理器窗口在资源管理器窗口里点击新建按钮，出现如图所示的窗口，输入项目的名称，并选择好保存的路径，单击创建按钮，个新的工程就建立了。

图创建新项目窗口新项目建立好后，就要进行变量的添加，以便在以后的过程中随时调用这些变量。

添加变量的方法是在图所示的窗口中双击变量管理器，出现如图所示的窗口。

在窗口的右半部分右击，再新建变量，并选择好变量的类型，最后保存即可。

图新建变量窗口添加好变量后，就要进行主画面的绘制了。

在图所示的窗口中双击图形编辑器，出现所示的窗口，在该窗口中，可以对主画面的名称进行更改，在本设计中，把它重命名为名称。

图新建主画面窗口在图所示窗口中双击，在弹出的窗口中即可进行主画面绘制。

完整的主画面如图所示。

图监控主画面泵变频的界面如图所示。

图泵变频画面工频变频的界面如图所示。

图泵工频，泵变频画面泵故障变频的界面如图所示。

图泵故障，泵变频画面经济效益分析从流体力学原理知道，水泵供水流量与电动机转速及功率的关系为式中为供水流量，为扬程，为电动机轴功率，为电动机转速。

本设计系统共有台的水泵电动机，假设没天运行，其中为额定转速，其余为额定转速运行，年天节约电能为若每电价为元，年可节约电费为元元通过市场调查，本套恒压供水系统的成本约为万元左右，两年即可收回投资，运行多年经济效益将十分可观。

第五章总结与期望总结本课题主要研究的是小区的恒压供水。

为此设计了套具有高性能的变频器控制系统来代替原有的手动启动阀门控制系统。

此系统重点是根据系统运行的需求，自动调节输出频率控制电动机的转速，从而保持系统工况压力的稳定。

根据供水的要求，此装置属于拖二闭环调速系统，且变频器带动的电机可实现无级调速。

减少系统波动现象和对电源电网的冲击。

此装置在变频器出现故障时，可自动关闭电动阀门，系统退出变频式运行，以避免中断供水。

在工频方式运行下，系统带有降压启动装置，在工频启动时，由于启动电流过大，而避免对电网冲击的影响，并可延长电机的使用寿命。

装置启动时，电动机与电动阀门同时开启，停止时先关闭电动阀门，电动机延时停止，防止水锤现象，延长水泵使用寿命。

展望现有系统实现了供水系统的工况控制调节和设备状态监控功能，将来还可以通过对更多现场数据的采集与传输，如电压电流功率水压水位水流量等，通过开发上位机的数据管理系统，实现具有综合功能的供水自动化控制与管理系统，提高后勤管理能力这部份工作有待在以后的学习与工作中来进步开展下去。

随着各方面技术的发展以及网络技术被广泛的应用，与此同时能量却日益紧缺，在这种情况下，变频恒压供水系统的使用肯定会越来越普及，当然对恒压供水控制技术将提出更高的要求。

如对系统采用基于的无线方式进行数据的传输通过网络对系统进行远程诊断和维护等。

另外本文的设计控制方法完全可以用于恒风压控制，进而实现风机的变频节能，因为风机和水泵的能耗大约占整个电能能耗的三分之左右。

所以变频恒压供水技术在逐渐走向成熟的过程中，仍然有必要对其进行更深入的研究。

参考文献金传伟，毛宗源变频调速技术在水泵控制系统中的应用电子技术应用马桂梅，谭光仪陈次昌泵变频调速时的节能方案讨论四川工业学院学报，崔金贵变频调速恒压供水在建筑给水应用的理论探讨兰州铁道学院学报，吴民强泵与风机节能技术水利电力出版社，张燕宾变频调速应用实践机械工业出版社，付娟交流调速技米电子工业出版社，叶汝裕水泵风机的节电及技术改造重庆大学出版社，徐士鸣泵与风机原理与应用大连理工大学出版社，陈伯时电力拖动自动控制系统机械工业出版社，周玉国变频调速节能分梳东北电力技术吴浩烈电机及电力拖动基硷重庆大学出版社，黄俊，王兆安电力电子变流技术机械工业出版，胡跃冰水泵电机变频调速的节能与计算节能技术中国工空信息网西门子中国自动化网张春光全自动变频调速供水泵运行工况与节能分析节能技术任国泵变频调速节能的理论分析与应甩计算技术与自动么陆秀令几种常用的可编程控制器梯形图的设计方法机床电器陈怀忠西门子和在变频恒压供水系统中的应用自动化仪表致谢对于这次毕业设计的顺利完成，我首先要感谢陆秀令副教授，是他细心的给我讲解了许多关于变频器供水原理相关的知识，并在设计过程中所遇到的难题都给了非常重要的意见，本次设计能够有较好的主体框架也得益于陆秀令副教授的指导，导师渊博的知识严谨的治学态