毕业论文：恒压供水系统设计与实现 ㊣ 精品文档 值得下载

舍和食堂最为明显，影响了学生和教师的正常生活秩序。

同时该供水方式还存在如下问题供水成本高。

由于校园内的用水全部单纯采用水泵供水，造成电能的极大浪费和机电设备的大量损耗。

供水可靠性低。

由于水泵采用人工操作方式，高位水池的水位只能靠人为估计，而且高位水池离水泵房较远，无法做到准时开机和停机。

会造成供水中断或出现高位水池水位过高而溢流，电能和水资源造成浪费。

另外，如果蓄水池水位过低，还会造成水泵空转，导致电能浪费和机电设备的加速损耗。

水资源浪费。

除水泵不能准时停机而造成的溢流浪费外。

学生因高峰期第章绪论供水中断，故经常打开阀门未关，造成来水后的浪费。

很多学生在上课前或睡觉前打开阀门，用水桶或脸盆接水贮水，造成来水后大量溢流，极大地浪费了水资源，增大了供水成本。

校园管网系统设计有缺陷。

对于般建筑物，如教室实验室教师住宿区等，本来城市自来水的正常供水即可满足其用水量要求，但采用水泵供水后反而会出现楼房顶层供水不足的现象。

同时，用水量大的学生宿舍屋顶水池设计偏小，调节能力较差。

国内恒压供水系统的现状国内恒压供水系统研究状况目前，就国内而言，归结起来主要采用以下三种方法水池水泵恒压变频或气压罐管网系统用水点这种方式是集中供水。

对于二层是商业群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前较多采用此种供水方案。

般设计有地下生活水池座，集中恒压变频供水，不设屋顶水箱。

主水泵般有三台，二开备自动切换，副泵为般为小流量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到副泵，以维持系统压力基本不变。

恒压变频供水是较为理想和先进的。

首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动对电网电压冲击不大，延长了水泵寿命。

各台水泵自动轮换使用，即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样各台水泵寿命均等，而且旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。

如图所示。

水池水泵高位水箱用水点此方式也是集中供水。

单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。

般也需要设计有座地下水池，通过两台水泵用备抽水送至高位水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。

该方式是较成熟的水泵水箱供水方式。

单元水箱单元增压泵单元高位水箱各单位用水点第章绪论此方式已简化为单元总水表进水。

单元水箱和单元增压泵实际上是个整体，我们称之为单元增压器。

由于有屋顶水箱，高水位时停泵，低水位时启泵，这样，水泵也有了停息时间，既省电又不至于停电就停泵无水供应，用水有了保障，社会效益较好。

图传统恒压供水方式各类供水系统的比较水池水泵恒压变频或气压罐管网系统用水点是目前国内外普遍采用的方法。

该系统供水采用变频泵循环方式，以先开先关的顺序关泵，工作泵与备用泵不固定死。

这样，既保证供水系统有备用泵，又保证系统泵有相同的运行时间，有效地防止因为备用泵长期不用发生锈死现象，提高了设备的综合利用率，降低了维护费用。

水池水泵高位水箱用水点这种供水方式通过水泵抽水送至高位水箱，再由高位水箱向下供水至各用户。

但是这第种二次供水方式不可避免造成二次污染，影响居民的身体健康。

所以这种方案并不可取，终将淘汰。

单元水箱单元增压泵单元高位水箱各单位用水点的确也达到了楼房高层的用户不因城市供水管网水压减小而用不到水的目标，但是它的投资较第章绪论大，总费用比上两种方式增加二十万元。

这些费用要在用户的水电费上来扣除，这对于居民和学校来说是巨大的压力，所以也不可取。

结合校园用水的特点和经济效益的考虑，决定采用恒压变频供水系统。

但上述的恒压供水系统有个很大的弊病，就是在个变频泵已经工作但压力仍然达不到设定压力，需要启动另外个泵时把主线路从变频器切换到工频线路上，从理论上讲是不错的，变频器输出电压是，工频线路输出的也是。

但是实际应用中工频线路的电压是不定的。

般在水厂的配电室里对外输出有两到三个档，个是春秋季节时用的的供电电压，另个是夏天时用的或以上因为用空调冰箱较多，设所需水压，单泵只能达到，则需要加泵，当线路由变频切换到工频时，电压突然增大，多出来的电压会使水泵向上抽更多的水，很有可能使水压超过设定值，根据压力传感器的信号令泵退出运行，但实际水压并未达到稳定后仍然需要加泵，泵频率上升至，切换线路并启动泵，切换时又遇到刚才的状况，导致水泵频繁切换，但水压始终上不去。

本课题的总体方案系统的总体布局图清水池取水电动阀闸阀闸阀泵真空泵止回阀泵电动阀闸阀泵止回阀泵电动阀闸阀泵止回阀泵电动阀压力传感器用户自来水公司水位传感器真空泵电磁阀微泄露补偿器第章绪论图系统总体，文本显示器上有接串口线的端口，与的端口连接后就可设置参数。

如下图对水位进行设置的文本显示器面板。

第四章恒压供水系统的软件设计图文本显示器界面显示屏面板共有个按键，包括个功能键个箭头键向上向下向左向右和退出键报警键设置键确认键。

开机显示封面，按键退出并进入主菜单，按键选择项目，再按键进入选中的项目画面。

按键可退出当前画面并返回主菜单。

项目说明水位设置用户可自己设定水位上限供水下限和水位下限。

水位显示显示当前水位的实际状态。

压力显示显示当前管道压力的实际状态，及可设定压力窗口。

频率显示显示当前变频器的实际频率，并有出水频率设定窗口，根据具体情况设定出水频率。

系统循环定时即备用泵转换时间，当时间和条件都符合时，泵和泵轮换工作，延长备用泵寿命。

第四章恒压供水系统的软件设计系统内部时间控制柜可与电脑连接，文本显示器同时可以与电脑时间校准，保证两泵准时转换。

系数设置可跟据传感器的实际参数设置压力系数频率系数水位系数。

压差设置用户可设定压差上限压差下限频率上升时间。

程序流程图具体控制方案上面已有详细叙述，根据本课题要求和实际情况的限制，恒压供水系统流程图见附录。

程序编写在硬件系统设计中，采用了台变频器连接台电动机，变频器输入电源前面接入个空气开关，来实现电机变频器的过流过载保护接通，空气开关的容量依据电机的额定电流来确定。

对于用软启动器控制的电动机，还需要在软启动器上面接入两个空气开关，来实现电机的过流过载保护，空气开关的容量依据电动机的额定电流来确定。

所有接触器的选择都要依据电动机的容量适当选择。

水泵阀门主电路用两个交流接触器来控制电动机的正反转，实现阀门的开启和关闭。

主程序主要由系统初始化程序变频泵起动程序恒压供水模块程序进泵程序求模拟量平均值程序进泵程序退泵程序压差程序故障处理程序等构成。

具体程序见附录程序调试为了保证系统的能够顺利运行，我对程序进行了上电调试，用电位器作为模拟量输入，用根导线段连接，另端按需要接触端子作为接口输入。

在第次调试时，有多个程序点通不过，经检查发现是程序编写不够完善，后经多次修改，现在可以完成系统要求任务。

由于程序指令太长，现只截取泵启动时的图像。

如图。

第四章恒压供水系统的软件设计图程序调试图结论结论此次设计是以山东大学的供水状况为设计课题，包括恒压供水系统原理恒压供水系统的电气实现系统的硬件选型系统的硬件电路设计和软件电路设计等，本设计共包含四大章设计内容，其主体是由变频技术压差恒压自动转换技术微泄漏补偿技术组成的，是现阶段水处理行业较为先进的供水方法。

本系统与现在普通二级加压水厂相比，具有简单经济控制方便节能降耗的优点。

首先，普通二级加压水厂只单纯手动控制电机的启动和切换，这样在电机启动时会产生很大的启动电流，长此以往对电机寿命有很大损害，而且在供水时直按工频全速运转效率低能耗大。

而本系统可根据实际压力变化自动调整变频器频率，从而改变电机转速，减少了能量的消耗。

其次，普通恒压供水在用水量变化较大时有高效节能的优点，但在用水量很小的情况下，如晚上，变频器工作在出水频率附近时耗电量增大。

而本系统通过压差恒压自动转换技术和微泄露补偿技术解决了这个难题。

再次，本设计运行维护简单方便，对于操作人员不要求具备专业的水处理知识，只根据操作说明书和操作规程就可以对整个水厂进行操作管理，因此，采用此设计建设的水厂适应性强，在现阶段很受客户的欢迎。

这种水处理技术未来发展前景很大，它的供水方式和控制方式都符合供水发展方向，是现代人们生活所要求的并且前景光明。

致谢致谢感谢我的导师教授。

老师渊博的知识体系严谨的治学方法超前的学术意识精益求精的工作态度，都在我的脑海里打下深深地烙印。

是我三年学习生活的最大收获，使我受益非浅。

本论文的完成也是在张老师亲自指导下完成的，从论文的方向，到论文的架构，再到论文的具体细节，都得到了老师孜孜不倦的教导。

感谢青岛自动控制设备有限公司的经理。

经理敏锐的思维方式积极的工作态度都使我深有感触，是我学习的楷模，本论文的完成也是在其总体指导下完成的，其中很多内容和原理都是从他那里学来的。

同时，也感谢公司的部长部长部长以及在我们办公室的同事们，他们在我实习期间对我的工作和论文给予了极大地帮助。

感谢我的父母，感谢他们的生育教育之恩，正是他们至始至终的关心理解鼓励和支持，我才能全身心地投入到学习工作中去。

最后，再次感谢所有教育我关心我给我支持和前进动力的老师同学朋友和亲人们，感谢他们为我所做的切，参考文献参考文献张宏建，蒙建波自动检测技术与装置化学工业出版社张燕宾变频调速应用技术第二版北京机械工业出版社深圳康沃电气技术有限公司康沃变频调速器使用手册深圳冯垛生，张森变频器的应用与维护广州南华理工大学出版社高湘给水工程技术及工程实例北京化学工业出版社王建民变频调速恒压供水系统在住宅区供水中的应用工业用水与废水，蒋瑞敏上海供水行业水泵调速的经验与教训上海节能，陈伯时电力拖动自动控制系统运动控制系统机械工业出版社毛允明传统变频调速供水设备能耗问题分析及解决方法，山东水利西安西普电力电子有限公司数字式交流电动机软启动器说明书西安，附录附录元器件清单符号名称型号单位数量直流继电器只直流继电器只热继电器只交流继电器只断路器只断路器只断路器只断路器只交流接触器只交流接触器只交流接触器只辅助触头只按钮只按钮只急停按钮只电源变压器台调频旋钮只开关电源只开关电源只低通滤波器只可编程控制器台模拟量模块台文本显示器台变频器台软启动器台压力传感器只液位传感器只电动阀门只电压表只附录电流表只三相异步电机台电磁阀只手动闸阀只旋启式止回阀只电源线信号线若干附录附录程序流程图开始初始化手动关闭所有输出关闭取水阀液位关