城市管网的供水系统的毕业设计
城市给水工程毕业设计
城市给⽔⼯程毕业设计城市给⽔⼯程毕业设计⽬录1 概述 (1)1.1 设计题⽬ (1)1.2 设计⽬的 (1)1.3 任务及主要内容 (1)1.4 基本资料 (1)1.4.1 城市概况 (1)1.4.2 设计原始资料 (1)2 ⽔⼚⼚址选择 (4)2.1 净⽔⼚位置选择 (4)2.2 ⼚址选择的原则 (4)3 给⽔系统 (7)3.1 ⽔源取⽔系统 (7)3.1.1 给⽔⽔源分类 (7)3.1.2 乐清市给⽔⽔源 (7)3.2 给⽔管⽹系统 (7)3.2.1 给⽔系统应该满⾜的要求 (7)3.2.2 给⽔管⽹系统作⽤ (8)3.2.3 给⽔管⽹系统组成 (8)3.2.4 给⽔管⽹系统类型 (9)3.2.5 给⽔管⽹布置形式 (9)3.2.6 管⽹设计参数 (10)3.3 给⽔处理系统 (10)3.3.1 取⽔构筑物的选择 (10)3.3.2 取⽔泵房 (13)3.3.3 取⽔地点 (13)3.3.4 净⽔⼯艺流程的选择 (14)3.3.5 ⽔处理构筑物设计 (17)4 ⼯程⽅案 (23)4.1 设计原则 (23)4.2 ⼯程建设规模及主要内容 (23)4.2.1 取⽔⼯程 (23)4.2.2 给⽔管⽹⼯程 (24)4.2.3 净⽔⼚⼯程 (25)4.2.4 ⽔⼚附属构筑物 (26)4.2.5 净⽔⼚的布置 (27)5 设计计算 (28)5.1 取⽔泵房 (28)5.1.1 已知条件 (28)5.1.2 进⽔间计算 (28)5.1.3 吸⽔间计算 (29)5.1.4 ⽔泵选⽤ (30)5.2 净⽔构筑物 (31)5.2.1 管式静态混合器 (31)5.2.2 反应池 (32)5.2.3 V型滤池 (39)5.2.4 消毒和清⽔池 (48)5.3 ⼆级泵房 (50)5.3.1 设计参数 (50)5.3.2 选泵 (51)5.3.3 ⼆级泵房的布置 (51)5.3.4 泵房⾼度计算 (51)5.3.5 管道计算 (51)5.4 ⼆级泵房吸⽔井设计 (52)5.4.1 ⼆级泵房吸⽔井类型 (52)5.4.2 ⼆级泵房吸⽔井的设计⽔位 (52) 5.4.3 ⼆级泵房吸⽔井的有效容积 (52) 5.5 加药间设计 (52)5.5.1 溶液池 (52)5.5.2 溶解池 (53)5.5.3 药库 (53)5.6 加氯间设计 (53)5.6.1 加氯机 (53)5.6.2 氯瓶 (54)5.7 ⽔⼚平⾯布置图 (55)6 ⼯程概算 (55)6.1 给⽔⼯程基建投资 (56)6.1.1 ⽔⼚基建费⽤ (56)6.1.2 输⽔管线基建费⽤ (56)6.1.3 城市配⽔管⽹基建费⽤ (57)6.1.4 基建总投资费⽤ (57)6.2 年经营管理 (57)6.2.1 年经营管理费⽤ (57)6.2.2 单位制⽔成本 (59)6.2.3 效益分析 (59)参考⽂献 (60)致谢 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。
给水排水管网课程设计报告书
给水排水管网课程设计报告书一、引言在现代城市建设中，给水排水管网系统扮演着至关重要的角色。
合理设计、建设和维护这些管网系统，对于保障城市居民的正常用水和排水是至关重要的。
本报告书旨在介绍给水排水管网课程设计的整体内容和设计方案。
二、设计目标设计目标是针对一个虚拟城市进行给水排水管网的设计建设。
我们的设计目标包括以下几个方面：1.为城市的居民提供稳定的供水，并保证供水质量符合相关标准。
2.设计一个合理的排水系统，以确保城市的排水能力，在极端情况下也能正常运作。
3.最大限度地减少给水排水管网的漏损，提高系统效率和资源利用率。
4.考虑到未来城市发展的需求，确保给水排水管网系统具备良好的可扩展性。
三、设计方案1. 给水系统设计1.1 水源选择根据城市规模和周边地理条件，我们选择了地下水作为主要的给水水源。
此外，我们还考虑了水源的质量和可持续性。
1.2 水厂设计我们设计了一个现代化的水处理厂，采用了多级过滤、消毒等工艺，以确保供水的质量符合相关标准。
1.3 输水管网设计我们根据城市的布局和用水需求，设计了一套输水管网系统。
在设计过程中，我们考虑了管道的材料、直径、布局等因素，以最大限度地减少水压损失和泄漏。
2.1 排水收集系统我们设计了一个完善的排水收集系统，包括雨水排水和污水排水。
为了应对极端情况，我们还考虑了分流和临时排水的问题。
2.2 污水处理系统设计了污水处理厂，采用了生物处理工艺、化学处理工艺等，以确保排放的水质符合相关标准。
并且，我们还考虑了污泥处理和资源回收的问题。
根据城市的地形和排水需求，我们设计了一套排水管网系统。
在设计过程中，我们考虑了管道的材料、直径、坡度等因素，以确保排水的畅通和管网系统的可维护性。
3. 系统优化和可扩展性为了系统的高效运行和未来的可扩展性，我们考虑了以下几个方面：•采用自动化控制系统，实现对给水排水管网系统的监控和调控。
通过实时监测数据，对系统进行优化和故障排除。
变频恒压供水系统毕业设计
毕业设计摘要随着中国经济的快速发展，城市化步伐加快。
现在很多人已经住进小区，所以小区必须提供给人们很好的供水质量，但也不能浪费有限的水资源。
每个小区都建有自己的供水系统。
小区供水系统的稳定性，可靠性，经济性直接影响到供水质量，传统的供水方式普遍存在占地面积大、可靠性差、难以维护等缺点，所以现在基本已经被淘汰了。
本文主要设计一套小区变频恒压供水系统，该系统由PLC，变频器，水泵机组，压力传感器，液位传感器，上位机，通信模块等设备组成。
该系统具有生活管网和消防管网。
该系统可以手动运行，也可以自动运行，同时还设计了人机界面，通过远程通信可以远程控制系统的运行。
系统针对传统供水方式的缺点有了大大的改善，不仅提高了供水质量，同时也节约了水资源，投入资金较少，维护方便。
变频恒压供水系统与传统供水系统相比，节能效果非常显著。
为了实现系统的恒压，本设计通过压力传感器检测压力，然后反馈给变频器的PID模块，这样就构成一个闭环控制系统。
再通过变频器控制电机的转速，这就是变频调速。
论文同时也讨论了消防供水的问题，在消防管网中配备了两台高功率的电机。
最后，还通过组态软件编译了人机界面，使系统更加完善。
同时通过通信模块与上位机相连接，构成一个远程监控系统，通过上位机就可以实现远程监控系统的运行情况，还可以改变系统的运行参数。
对于保护环节，系统设计了水位报警，变频器故障报警，软启动器保护等。
关键词：变频器；PLC；恒压供水；变频调速；监控系统ABSTRACTAlong with the rapid development of Chinese economy, the urbanization step is quickly. Now many people have moved to communities, so the Community has to provide good water supply quality to people, but can not waste water resources. Community built their own water systems. Community water supply system must supplies water the stability, credibility of system, the economy directly influences to supply water quality .The traditional means of water supply cover big area, and low efficiency，hard maintenance etc. So it’s already been eliminated now.This text mainly designs a cell constant pressure water supply system, which by the PLC, transducer, water pump, pressure sensors, liquid level sensors, host computer, communication modules and other equipment composition. The system has to live tube net and fire net. The system can control by hand, it also can control automatically. It still designed a man-machine interface at the same time．Passing the long range correspondence can with the movement that the long range control the system. The system has solved the problem existing in the traditional way of water supply, such as economize water resources, it are little to throw in funds, maintenance convenience.The system compare with the traditional way of water supply, it has energy conservation effect extraordinary prominence. For carrying out system of constant pressure, this design spreads the feeling machine examination pressure through a pressure, Then the feedback give the PID mold piece of inverter. Therefore this made one cyclic control system. And then variable-frequency controls the electric machine, so this is a variable velocity variable frequency. The problem that the thesis also discussed that the fire fight supplies water at the same time took care of to provide with the electrical engineering of two set high powers in the net in the fire fight.Finally, it also edited and translated a man-machine interface through a set of software. The system is more perfect. At the same time we Build up a conjunction between the PLC and the computer. For the protection link, the system designed water level to report to the police, the inverter breakdown reports to the police, the soft starter protects etc.Key words：V ariable-frequency; PLC; Constant pressure water-supply; V ariable V elocity variable frequency; monitor and control-system目录摘要 (2)第一章绪论 (6)1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (6)1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 (6)1.2.1各类供水系统的比较 (6)1.2.2国内恒压供水系统研究状况 (7)1.3几种供水系统的比较 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)第二章变频恒压供水系统的理论以及方案确定 (10)2．1 供水系统的基本模型和主要参数 (10)2．2供水系统的特性曲线和工作点 (11)2．3供水系统中恒压实现方式 (13)2．4异步电动机调速方法 (14)2．5 变频调速恒压供水系统能耗分析 (15)2．6供水系统安全性讨论 (16)2．7变频恒压控制的理论模型 (18)2．8变频恒压供水系统的近似数学模型 (18)2.9变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (19)第三章变频恒压供水系统的硬件设计 (21)3．1 变频恒压供水系统总体控制方案的确定 (21)3．2变频恒压供水系统总体结构图 (23)3．3变频恒压供水系统主要器件的选型以及参数整定 (25)3．3．1系统配置设备的参数计算 (25)3．3．2变频器的选型 (25)3．3．3 PLC及其扩展模块的选型 (30)3．3．4水泵机组的选型 (32)3．3．４压力传感器的选型 (33)3．3．5软启动器或自耦变压器 (33)3．4系统电路设计 (34)3．4．1系统管网设计 (34)3．4．2压力传感器的接线图 (34)3．4．3变频器和ＰＬＣ控制电路设计 (35)3．4．4系统控制电路的设计 (38)3．5系统的I/O地址分配 (38)第四章变频恒压供水系统的软件设计 (40)4．1变频恒压供水系统的工作原理 (40)4．2系统的主程序流程图 (41)4．3 PID调节器控制以及参数整定 (43)4．3．1 PID调节器控制 (43)4．3．2变频器PID参数调整流程图 (45)4．3．3变频器PID参数设置及参数调整 (46)第五章系统远程监控系统的设计 (48)5．1 监控系统硬件构成 (48)5.2 三菱FX系列PLC通信协议 (50)5.3 PLC通信程序设计 (51)5.4计算机通信程序设计 (52)5.5上位机监控软件设计 (53)第六章总结 (55)参考文献 (56)附录1：梯形图 (57)第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。
《给水管网》毕业设计论文
辽宁大学给水管网课程设计（论文）题目：某市开发区给水管网设计学院：土木建筑工程学院专业班级：给排水121班学号：学生姓名：指导教师：教师职称：教授起止时间：2015.12.21-2016.1.4课程设计（论文）任务及评语目录1工程概况 (1)2设计内容和设计依据 (1)2.1给水管网布置 (1)2.2最高时管网平差计算 (1)2.3消防时管网校核计算 (1)2.4事故时管网校核计算 (1)2.5方案确定 (2)3给水管网设计计算 (2)3.1用水量计算 (2)3.2给水管网的布置与定线 (2)3.3设计参数计算 (3)3.4管网平差和校核计算 (7)4设计体会 (22)参考文献 (23)1工程概况某市开发区需新建给水管网，该开发区位置见电子版地形图。
开发区规划人口3.5万，根据规划预测，最高日用水量30000 m3/d。
供水水源为地表水，经处理后输入开发区，拟在开发区建一配水厂，配水厂泵站位置见电子版地形图上具体标注。
本设计是从配水厂泵站开始新建一给水管网项目。
该开发区最大冻土深度1.15米。
2设计内容和设计依据2.1给水管网布置（1）主干管应成环状布置。
（2）最少应为6环。
（3）边缘区域可布置成枝状管网。
2.2最高时管网平差计算平差的目的是确定管径和配水厂泵站的水泵扬程。
（1）设计水量30000 m3/d，用水时间24h，最不利点水压28m水柱。
（2）时变化系数1.45。
（3）因主要工业企业尚未入住，因此暂不考虑集中流量，按管长或面积分配流量即可。
2.3消防时管网校核计算（1）按《建筑设计防火规范》确定火灾次数及消防用水量。
（2）最不利点消防水压10m水柱。
（3）着火点应设在最不利点和最远点。
（4）管道直径不小于100mm。
2.4事故时管网校核计算（1）选择一条主干管出事故。
（2）事故时水量为最高时水量的70%。
（3）事故时水压同最高时。
2.5方案确定（1）按最高时平差及校核计算所确定的管径作为管网的设计管径。
给水工程毕业设计
给水工程毕业设计水是生命之源，给水工程是保障人民生活安全和促进社会发展的重要基础设施。
在给水工程毕业设计中，我们需要考虑多个方面的因素，包括给水工程的规划、设计、建设和管理等。
本文将从这些方面展开讨论，以期为给水工程毕业设计提供一些有益的思路和建议。
一、给水工程规划给水工程规划是整个设计过程的基础，它需要综合考虑城市规模、人口密度、用水需求、水源情况等因素。
在规划阶段，我们需要进行详细的调研和分析，确定合理的水源选择、水质要求、供水方式等。
同时，还需要考虑未来城市发展的需求，合理规划给水管网的布局和容量，确保给水工程的可持续发展。
二、给水工程设计给水工程设计是将规划方案转化为具体施工图纸的过程。
在设计阶段，我们需要考虑水源的采集与处理、供水管网的布局、水厂的建设等。
在水源的选择上，我们应该综合考虑水质、水量、水源地的可持续性等因素，选择最适合的水源。
在供水管网的布局上，我们需要考虑到城市的地理特点、用水需求的分布等因素，合理规划管网的走向和管径。
在水厂建设上，我们需要考虑到工艺流程的选择、设备的选型等因素，确保水质达到国家标准。
三、给水工程建设给水工程建设是将设计方案付诸实践的过程，它需要高效的组织和协调能力。
在建设阶段，我们需要合理安排施工进度，确保工程的质量和进度。
同时，还需要加强对施工现场的监督和管理，确保施工过程中的安全和环保。
在建设过程中，我们还需要考虑到工程的经济性，合理控制成本，确保工程的投资回报。
四、给水工程管理给水工程管理是确保工程长期运行和维护的关键环节。
在管理阶段，我们需要建立完善的管理体系，包括人员组织、设备维护、水质监测等方面。
同时，还需要制定相应的管理制度和操作规范，确保工程的安全和稳定运行。
在运行过程中，我们需要加强对设备和管网的维护，及时处理故障和事故，确保供水的连续性和稳定性。
综上所述，给水工程毕业设计需要综合考虑规划、设计、建设和管理等多个方面的因素。
只有在这些方面都做到合理、科学、高效，才能保证给水工程的可持续发展和人民生活的安全。
高效供水与排水系统毕业设计
高效供水与排水系统毕业设计简介本文档旨在介绍高效供水与排水系统的毕业设计方案。
该方案旨在改善供水与排水系统的效率，提供可靠的服务，并减少资源浪费。
以下是本设计方案的要点。
设计目标1. 提高供水系统的供水能力并确保供水质量的安全性；2. 优化排水系统，提高排水效率，并减少污水处理成本；3. 减少供水与排水系统的资源浪费；4. 考虑环境可持续性，采用低碳、可再生能源供电等策略。
设计方案供水系统采用先进的供水技术- 引入先进的水处理技术，确保供水质量的安全性；- 采用现代化的供水设备，提高供水能力和运行效率；- 引入智能监测系统，及时发现和解决供水问题。
节约用水措施- 推广节水意识，加强用户用水管理培训；- 安装节水器具和自动化控制系统，减少用水浪费；- 优化供水管网，减少漏水和管道破损。
资源回收利用- 引入水回用技术，将净化后的污水用于非饮用水用途；- 配备雨水收集系统，利用雨水补充供水资源；- 推广灌溉水资源回收利用，减少农业用水消耗。
排水系统优化排水管网- 评估排水管网布局，确保有效排水和不堵塞；- 采用更大直径的管道，提高排水效率；- 定期清理和维护排水管道，预防堵塞和泄漏。
污水处理- 引入先进的污水处理技术，提高处理效率；- 采用生物处理和化学处理相结合的方法，提高处理质量；- 关注污泥处理，采取合适的方法处理产生的污泥。
预防污染- 管理排放物，避免非法排放和污染；- 优化工业企业排水系统，减少工业废水排放；- 加强垃圾分类和处理，避免垃圾对排水系统的污染。
总结本设计方案旨在改善供水与排水系统的效率，并减少资源浪费。
通过采用先进的供水技术、节约用水措施和资源回收利用策略，我们可以优化供水系统。
同时，通过优化排水管网、污水处理和预防污染措施，可以提高排水系统的效率和质量。
该方案还考虑了环境可持续性，提出了使用低碳、可再生能源供电等策略。
通过实施这些方案，我们可以为我们的社区提供高效、可靠的供水与排水服务。
给排水管网毕业设计
给排水管网毕业设计给排水管网毕业设计一、引言在城市的建设中，给排水系统是至关重要的基础设施之一。
它不仅关系到居民的生活质量，还直接影响到城市的环境卫生和可持续发展。
因此，对给排水管网进行毕业设计是一项具有重要意义的任务。
本文将探讨给排水管网毕业设计的一些关键要素和方法。
二、需求分析在进行给排水管网毕业设计之前，首先需要进行需求分析。
这包括对城市人口规模、用水量、排水量等数据的收集和分析。
通过对这些数据的研究，我们可以确定给排水管网的设计参数，如管道直径、流量、水质要求等。
三、管网布局管网布局是给排水管网设计的核心环节。
在进行布局设计时，需要考虑到城市的地形、用地规划、道路网等因素。
合理的管网布局可以最大程度地提高给排水系统的效率和可靠性。
同时，还需要考虑到未来城市发展的需求，预留足够的扩展空间。
四、管道材料选择在给排水管网的设计中，管道材料的选择至关重要。
不同的材料具有不同的特性和适用范围。
例如，对于供水管道，一般选择耐腐蚀、耐压力的材料，如钢管或塑料管。
而对于排水管道，一般选择耐腐蚀、抗压能力强的材料，如混凝土管或玻璃钢管。
五、水质处理在给排水管网毕业设计中，水质处理是一个重要的环节。
通过对供水水源的选择和处理，可以保证居民用水的安全和卫生。
同时，对于排水系统，也需要考虑到污水的处理和回用。
合理的水质处理方案可以减少环境污染，提高资源利用效率。
六、智能化管理随着科技的进步，智能化管理在给排水系统中的应用越来越广泛。
通过引入传感器、自动控制系统等技术，可以实现对给排水管网的实时监测和管理。
这不仅可以提高系统的运行效率，还可以减少人力成本和资源浪费。
七、风险评估在给排水管网毕业设计中，风险评估是一个必不可少的环节。
通过对可能出现的风险进行评估和预测，可以采取相应的措施来降低风险。
例如，对于地震风险较高的地区，可以采用抗震设计措施来保证管网的安全稳定运行。
八、结论综上所述，给排水管网毕业设计是一项复杂而重要的任务。
【精品】毕业设计-某小区高楼变频恒压供水系统设计
某小区高楼变频恒压供水控制系统设计摘要随着我国社会经济的发展，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理；具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构，通过研究和比较，得出结论:变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式，以某居民小区水泵电动机控制系统为对象，逐步阐明如何实现水压恒定供水。
进行了控制系统的主电路设计，控制电路设计。
对输入输出点进行了统计，共有13个输入输出点，根据PLC的选型原则，设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器，利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。
在控制过程中，电控系统由S7-200完成，PID控制由变频器的内置PID控制方式完成，根据控制系统软硬件设计和控制要求，结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
在介绍了PLC的编程方法的基础上，选用了适合初学者的逻辑代数编程，写出了恒压变频供水的逻辑代数，并设计了梯形图，利用PLCSIM仿真软件进行了仿真，仿真的结果表明了设计程序的正确性。
利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面，界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。
最后对恒压供水进行了经济效益分析，分析的结果表明具有明显的节能效益。
关键词：恒压供水，变频调速，PLC，设计，仿真ABSTRACTAs China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trendIn this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, through research and comparison, concluded: Frequency Control is the highest international one-effectiveness, performance, the best and most widely, the most The future development of the Motor technology. Therefore this paper to adopt the PLC and inverter combination of a systematic approach to a small residential area pump motor control system for the target, and gradually clarified how to achieve a constant supply pressure.A control system for the main circuit design, control circuit design. The input and output points to the statistics, a total of 13 input and output, the PLC in accordance with the principle of selection, equipment selection in the production of the most widely produced by Siemens S7-200 series (CPU222) of the PLC and pumps for MM430 The converter, using its own frequency converter itself to achieve the soft-start the pump motor launch. In the control process, the electronic control system completed by the S7-200, PID control by the converter built-in PID control manner, in accordance with control system software and hardware design and control requirements, combining the functions of converter table preset parameters of the relevant parameters . After the introduction of the PLC programming methods, based on the choice of the logic of algebra for beginners programming, the constant pressure to write the logic of algebra frequency of water supply and design of the ladder, use of simulation software PLCSIM the simulation, simulation The results show thatthe correctness of the design process. WinCC use of the configuration software designed high frequency constant pressure water supply control system interface, dynamic interface may reflect the work of pumping frequency of water supply status. Finally, the constant pressure of water supply for the economic benefit analysis, analysis of the results showed that a significant energy efficiency.Keywords：Constant pressure Water Supply ，Variable velocity Variable frequency，PLC，Design，Simulation目录第一章绪论 (7)1.1引言 (7)1.2本课题产生的背景和意义 (8)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (8)1.3.2 变频供水系统应用范围 (9)1.4本人的主要工作 (9)第二章变频恒压供水的理论分析 (11)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水电机的搭配 (11)2.3水泵的调节方式 (12)2.4恒压供水系统的能耗分析 (13)2.5供水系统的安全性问题 (15)2.5.1 水锤效应 (15)2.5.3 水锤效应的消除 (16)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (16)第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 (17)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (17)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (18)3.3供水设备的选择原则 (19)3.4参数的计算与供水设备选型 (21)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (21)3.4.2 变频器的选择 (21)3.4.3 压力传感器的选择 (23)3.4.4 水位传感器的选择 (23)3.4.5 其他低压电器的选择 (23)3.5PLC的选型 (24)3.5.1 I/O点的统计 (24)3.5.2 PLC选型的基本原则 (25)3.5.3 I/O的分配 (25)3.6系统硬件线路设计 (26)3.7PID参数的预置 (27)第四章变频恒压供水控制系统软件的设计 (29)4.1常用编程方法 (29)4.1.1 经验设计法 (29)4.1.2 翻译设计法 (29)4.1.3 逻辑代数设计法 (30)4.2编程软件的简单介绍 (32)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (33)4.4程序的仿真与调试 (37)4.4.1 仿真软件的简介 (37)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (38)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (40)4.5.1 WinCC软件简介 (40)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (41)4.6经济效益分析 (44)第五章总结与期望 (47)5.1总结 (47)5.2展望 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录语句表 (50)第一章绪论1.1 引言水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。
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城市管网的供水系统的毕业设计目录1 前言 (1)1.1 供水系统发展过程及现状 (1)1.2 供水系统的概述 (2)1.2.1 ．变频恒压供水系统主要特点： (2)1.2. 3．恒压供水设备的主要应用场合： (2)1.2. 4．恒压供水技术实现： (3)2 系统总体设计方案 (4)2.1 系统设计方案 (4)2.1.1 系统控制要求 (4)2.1.2 控制方案 (4)2.1.3 运行特征 (5)2.1.4 系统方案 (5)2.2 可编程控制器(PLC)的特点及选型 (7)2.2.1 PLC 特点及应用 (7)2.2.2 可编程控制器的选型 (8)2.2.3．PLC CPM2A 模拟量输入/输出单元 (12)2.3 变频器选型及特点 (15)2.3.1 ABB 产品信息： (15)2.3.2 变频节能理论： (15)2.3.3 ．变频恒压供水系统及控制参数选择： (16)2.3.4 ．变频恒压供水系统的优点及体现 (17)2.4 远传压力表 (18)2.4.1 主要技术指标 (19)2.4.2 结构原理 (19)2.5 系统控制流程设计 (20)2.5.1 系统组成及作用 (20)2.5.2 系统运行过程 (20)3 软件设计 (23)3.1 系统中检测及控制开关I/O 分配 (23)3.2 I/O 地址及标志位分配表 (25)3.3 流程图 (27)3.4 程序设计： (28)4.结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)第一章前言1.1 供水系统发展过程及现状一般规定城市管网的水压只保证6 层以下楼房的用水，其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。
以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。
自从变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从 90 年代初开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。
新型供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投资，运行的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能效果。
恒压供水调速系统的这些优越性，引起国几乎所有供水设备厂家的高度重视，并不断投入开发、生产这一高新技术产品。
目前该产品正向着高可靠性、全数字化微机控制，多品种系列化的方向发展。
追求高度智能化，系列标准化是未来供水设备适应城镇建设成片开发智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。
在短短的几年，调速恒压供水系统经历了一个逐步完善的发展过程，早期的单泵调速恒压系统逐渐为多泵系统所代替。
虽然单泵产品系统设计简易可靠，但由于单泵电机深度调速造成水泵、电机运行效率低，而多泵型产品投资更为节省，运行效率高，被实际证明是最优的系统设计，很快发展成为主导产品。
1.2 供水系统的概述1.2.1 变频恒压供水系统主要特点：1、节能，可以实现节电20%-40%，能实现绿色用电。
2、占地面积小，投入少，效率高。
3、配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。
4、运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且水泵的寿命大大提高。
5、由于变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头。
6、通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。
1.2.2 传统定压方式的弊病：1、管理不便、因与大气连通易引起的管道腐蚀。
2.由于水箱微生物、藻类孳生，还可能对系统造成二次污染，所以每年定压水箱都需定期维护，并由卫生防疫部门检验。
3.定压水箱需占用较大空间，需要专门的地点来放置。
4.高位定压水箱系统的控制靠投入泵的台数来调节，但这种调节方式不能做到供水量和用水量的最佳匹配，水泵长期偏离高效区工作，效率低下。
5.系统频繁的起停泵，对水泵、电机及开关器件都会缩短使用寿命。
6.使用高位水箱供水，在系统流量较大时，管网压力会有较大的变化，造成部分用户资用压头不够，出现诸如流量不足、冷热不均等情况。
7.在供水泵的选型上，设计人员为了提高系统安全系数，电机选型都较大；在用水负荷较小或低区采用减压阀、节流孔板等来调节剩余水头时，大量的能量消耗在阀上，都造成电能的浪费。
1.2.3 恒压供水设备的主要应用场合：1.高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水。
2.各类工业需要恒压控制的用水，冷却水循环，热力网水循环，锅炉补水等。
3.中央空调系统。
4.自来水厂增压系统。
5.农田灌溉，污水处理，人造喷泉。
6.各种流体恒压控制系统。
1.2.4 恒压供水技术实现：通过安装在管网上的压力传感器，把水压转换成4～20mA的模拟信号，通过变频器置的PID控制器，来改变电动水泵转速。
当用户用水量增大，管网压力低于设定压力时，变频调速的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量加大，当达到设定压力时，电动水泵的转速不再变化，使管网压力恒定在设定压力上；反之亦然。
目前交流电机变频调速技术是一项业已广泛应用的节能技术。
由于电子技术的飞速发展，变频器的性能有了极大提高，它可以实现控制设备软启软停，不仅可以降低设备故障率，还可以大幅减少电耗，确保系统安全、稳定、长周期运行。
长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。
在小区供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。
由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。
变频调速技术在给水泵站上应用，成功地解决了能耗和污染的两大难题。
第二章系统总体设计方案2.1 系统设计方案2.1.1 系统控制要求恒压供水控制系统的基本控制要求是：采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU 运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
2.1.2 控制方案在住宅小区水厂的管网系统中，由于管网是封闭的，泵站供水的流量是由用户用水量决定的，泵站供水的压力以满足管网中压力最不利点的压力损失ΔP和流量Q之间存在着如下关系：ΔP=KQ2；式中K一为系数设PL为压力最不利点所需的最低压力，则泵站出口总管压力P应按下式关系供水，则可满足用户用水的要求压力值，又有最佳的节能效果。
P=PL+ΔP=PL+KQ2因此供水系统的设定压力应该根据流量的变化而不断修正设定值，这种恒压供水技术称为变量恒压供水，即供水系统最不利点的供水压力为恒值而泵站出口总管压力连续可调。
典型的自动恒压供水系统的结构框图如图所示；系统具有控制水泵出口总管压力恒定、变流量供水功能，系统通过安装在出水总管上的压力传感器，实时将压力、流量非电量信号转换为电信号，输入至可编程控制器(PLC)的输入模块，信号经CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算，得出最佳的运行工况参数，由系统的输出模块输出逻辑控制指令和变频器的频率设定值，控制泵站投运水泵的台数及变量泵的运行工况，并实现对每台水泵的调节控制。
2.1.3 运行特征以4台水泵的恒压供水系统为例，系统在自动运行方式下，可编程控制器控制变频器、软启动1#泵，此时1#泵进入变频运行状态，其转速逐渐升高，当供水量Q<1/3Qmax时(Qmax为4台水泵全部工频运行时的最大流量)，可编程控制器CPU根据供水量的变化自动调节1#泵的运行转速，以保证所需的供水压力。
当用水量Q在1／3Qmax<Q<2／3Qmax 之间时，1#泵已不能满足用户所需的用水量，这时可编程控制器发出指令将1#泵转为工频运行，并软启动2#泵，使2#泵进入变频运行工况，2#泵的运行转速由用户用水量决定，以保证供水系统最不利点所需的供水压力。
当外需供水量Q为2／3Qmax<Q<Qmax时，可编程控制器发出指令再将2#泵置于工频运行状态，同时软启动3#泵进入变频运行工况，此时3#泵的运行转速由用户的用水量确定，以保证供水系统最不利点的供水压力恒定。
2.1.4 系统方案目前，住宅小区变频恒压供水系统设计方案主要采用“一台变频器控制一台水泵”(即“一拖一”)的单泵控制系统和“一台变频器控制多台水泵”(即“一拖N”)的多泵控制系统。
随着经济的发展，现在也有采用“二拖三”、“二拖四”、“三拖五”的发展趋势。
“一拖N”方案虽然节能效果略差，但独有投资节省，运行效率高的优势;具有变频供水系统启动平稳，对电网冲击小，降低水泵平均转速，消除“水锤效应”，延长水泵阀门、管道寿命，节约能源等优点，因此目前仍被普遍采用。
A.“一拖N”多泵系统的一般控制要求（1）多泵循环运行程序控制以“一拖三”为例:先由变频器启动1#水泵运行，若工作频率已达到变频器的上限值50Hz而压力仍低于规定值时，将1#水泵切换成工频运行，此时变频器的输出频率迅速下降为0，然后启动2#水泵，供水系统处于“1 工1变”的动行状态;若变频器再次达到上限值50Hz而压力仍低于规定值时，将2#水泵也切换成工频运行，再由变频器去启动3#水泵，供水系统处于“2工1变”的运行状态。
反之，若变频器工作频率已下降至下限值(一般设定为25~35Hz)而压力仍高于规定值时，令1#水泵停机，供水系统又处于“1工1变”的运行状态;若变频器工作频率又降至下限值而压力仍高于规定值时，令2#水泵停机，系统回复到1台水泵变频运行状态。
如此循环不已。
其他的“一拖N”程序控制，依此类推。
（2）设置换机间隙时间当水泵电机由变频切换至工频电网运行时，必须延时几秒进行定速运行后接触器才能自动合闸，以防止操作过电压; 而当水泵电机由工频切换至变频器供电运行时，也必须延时几秒后接触器再闭合，以防止电动机高速运转产生的感应电动势损坏变频器。