恒压供水自动控制系统设计方案
自动化恒压供水控制系统方案分析
文 ◎ 李 世 波 （ 林 市 凇 城 水 表 有 限 公 司 吉 林 ） 吉
摘要 ：通 过对 恒压 供 水 系统 的 高 ，供 水量 加大 ，当达 到设 定压 力 分 析 ，利用 了变频软 启动 和Ｐ Ｃ 技 时，水 泵 的转速 恒 定 ，使管 网压 力 Ｌ 术的相 结合 实现 变频 恒压供 水 ，提 保 持在 设定压 力上 ；反之亦 然 。 高水 泵运 行 效 率 ， 达 到 节 能 的 目 自动化 恒压 供水 控制 系统 方案 的。 恒 压 供 水 控 制 系 统 的 基 木 控 关 键 词 ： 变 频 调 速 ； 恒 压 供 制 策略 是 ：采用 电动 机 调速 装置 与 水； 节 能 随 着 我 国 经 济 的 高 速 增 长 和 人 口的 不断增 加 ，能源 、矿产 、淡 水 、土地 等 资源 不足 的 矛盾 日显 凸 出， 国家鼓励 深 入开 展节 能工作 ， 是缓 解 能源 约束 矛盾 、保 障 国家 经 济 安全 的重要 措施 。 新 技术 和先 进 设备 的应 用 ，使
供水 领 域得 到 了科学 的发展 ，变 频
后 接触 器 才 能 自动 合 闸 ，以防 止 电
动机 高速 运转 产 生的 感应 电动 势损 坏变 频器 。 （ ）确 保 触 点 互联 互 锁 ，在 ３ 电路 设计 和 Ｐ Ｃ 序 设 计 中 ，控 制 Ｌ程 每 台水 泵 “ 频 一 频 ”切换 的两 工 变 Ｌ 内部 可 编 程 控 制 点 或者 Ｐ Ｃ ＰＣ 统 ， 进 行 优 化 控 制 泵 组 的 调 速 运 “ 触 点 ”必须 相互 联锁 ，以保证 软 行 ，并 自动 调 整泵 组 的运行 台数 ， 可 靠 切 换 ， 防止 变 频 器Ｕ Ｗ 出端 Ｖ输 完 成供 水压 力 的 闭环控 制 ，在 管 网 与工 频 电源发 生短 路而损 坏 。 流 量变 化 时达 到稳 定供 水压 力和 节 （ ）水 泵 轮 换 启 动控 制 可 以 ４ 电的 目的。系 统 的控制 目标是 泵站 自由设 定水 泵 启动顺 序 ：可 自由设 总管 的压力 稳 定在设 定压 力值 上 。 置 水泵 启动 的先后顺 序 。所有 水 泵 目前 ，住 宅 小 区 变 频 恒 压 供 平 均使 用 ，能 防止个 别 水泵 长 期不 水系 统设 计方 案主 要采 用 “ 台变 运行 出现 的抱 死现 象 。 一
恒压供水自动控制系统设计方案
恒压供水自动控制系统设计方案控制策略：1.PID控制策略：根据水压的反馈信号与设定值之间的误差，计算出控制阀门的开度，以调节出水流量，使水压保持在设定值范围内。
2.水泵组合运行策略：根据需求的水流量大小，自动选择合适的水泵数量和运行状态（单泵或多泵并联），以满足供水系统对水压的要求。
3.系统监测与故障诊断策略：通过监测系统中的传感器，实时监测供水系统的压力、流量、温度等参数，并能够自动诊断故障，提供警报和故障排除建议。
硬件选择：1.压力传感器：选用高精度、稳定性好的压力传感器，能够实时准确地测量供水系统中的水压，并将信号传送给控制器。
2.控制阀门：选择高灵敏度、响应速度快的电动或气动控制阀门，能够根据控制信号快速调节水量，实现恒压供水。
3.变频器：选择适合的变频器可以根据供水需求调节水泵的运行频率，提高系统的能效，减少能耗。
4.控制器：选用可编程控制器（PLC）或微处理器控制器（MCU），具有强大的计算和控制能力，能够实时处理信号，控制整个供水系统的运行。
系统布局：1.水源与水池：根据供水需求选择水源和水池的容量，保证水能够持续供应。
2.水泵配置：根据供水系统的水压需求，选择合适的水泵类型和数量，自动控制其启停和运行状态，以稳定供水压力。
3.阀门安装：在输送管道上设置自动控制阀门，根据系统控制信号调节阀门的开度，以控制出水量，保持恒定的水压。
4.传感器安装：将压力传感器、流量计等安装在适当的位置，能够准确地测量和传递相关参数，为系统控制提供实时反馈信号。
5.控制器布置：控制器应该安装在恒温恒湿的环境中，与其他元件紧密配合，并与操作界面（如触摸屏）相连，便于操作和监控系统运行。
以上是对恒压供水自动控制系统设计方案的一个基本描述。
具体的实施方案需要根据实际情况进行具体分析和设计，以确保系统运行的稳定性、可靠性和效果。
恒压供水系统自动控制设计
恒压供水系统自动控制设计一、控制策略设计：1.压力传感器：安装在水泵的出水管道上，用于实时监测出水压力，并将监测数据反馈给控制装置。
2.控制装置：根据压力传感器的反馈数据，判断当前的出水压力是否达到设定值，并决定是否调整水泵的运行状态。
3.设定值设定：用户可以通过控制装置进行设定，可以根据实际需要设定出水压力的目标值。
二、控制装置设计：1.控制算法：根据压力传感器的反馈数据，控制算法可以采用PID控制策略，通过对比设定值和实际值来计算出相应的控制信号，控制水泵的开启和关闭。
2.控制信号传输：控制装置通过控制信号传输装置将计算出的控制信号传输给水泵控制装置。
3.水泵控制装置：根据接收到的控制信号，控制水泵的启停和运行速度。
可以采用变频控制方式，通过调整水泵的转速来实现出水压力的调节。
三、系统优化设计：1.启停设置：当出水压力低于设定值时，自动启动水泵；当出水压力达到设定值后，自动停止水泵。
避免压力超过设定值或低于设定值过多的情况，保持出水压力稳定。
2.变频控制：根据压力传感器的反馈数据，控制装置可以实时调整水泵的转速。
当出水压力低于设定值时，增加水泵的转速；当出水压力高于设定值时，降低水泵的转速。
通过改变水泵的转速，可以实现稳定的出水压力。
3.故障保护：当水泵运行异常或发生故障时，控制装置应能够及时报警，并关闭水泵以避免进一步损害设备。
同时，还可以设计自动切换备用水泵的功能，保证供水的连续性和可靠性。
综上所述，恒压供水系统的自动控制设计包括压力传感器的安装和数据反馈、控制装置的设计、设定值的设定、控制算法的选择、控制信号传输装置的设计、水泵控制装置的设计等多个方面。
通过合理的设计和控制策略，可以实现恒压供水系统的稳定运行，提高供水的效率和质量，同时还能够减少能源的消耗和设备的损耗。
恒压供水控制系统设计
绪论传统的自来水厂的供水模式在用水量高峰期时供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。
由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。
这种情况造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患，供水厂原有的生产设备的控制方式比较落后，控制过程烦琐，大部分需要人工进行手动操作，能耗高，而且不能保证供水压力达到压力标准。
此外，水厂作为城市供水系统的重要组成部分，其日常的生产、计划、运行和管理都直接影响到城市的安全供水。
在这种供水模式下长期以来许多水厂各部门的管理人员采用传统的人工管理模式，通过手工从事繁重的业务管理、各种日报表、月报表、年报表的统计汇总等工作。
由于对大量的统计报表的基础数据缺乏科学的分析手段，因此很难为运行管理以及调度提供强有力的决策支持。
所以对供水系统的技术改造已经迫在眉睫，技术改造的目的是提高生产过程的自动化水平。
并在此基础之上配备相应的系统管理软件，改变传统的落后管理方式，使管理工作规范化，提高水厂的业务管理水平，这为现在化的恒压供水控制广泛应用提供了条件。
恒压供水系统具有如下几个优点：1．.高效节能变频恒压供水系统的最显著优点就是节约电能，节能量通常在10-40%。
从单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大。
2．恒压供水变频恒压供水系统实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变化，从而可以保证用户任何时候的用水压力，不会出现在用水高峰期热水器不能正常使用的情况。
3．安全卫生系统实行闭环供水后，用户的水全部由管道直接供给，取消了水塔、天面水池、气压罐等设施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。
4．自动运行、管理简便新型的小区变频恒压供水系统具备了过流、过压、欠压、欠相、短路保护、瞬时停电保护、过载、失速保护、低液位保护、主泵定时轮换控制、密码设定等功能，功能完善，全自动控制，自动运行，泵房不设岗位，只需派人定期检查、保养。
工厂恒压供水控制系统设计
工厂恒压供水控制系统设计在设计工厂恒压供水控制系统时，需要考虑以下几个方面：1.系统结构设计：系统可以包括水泵、水箱、压力传感器、控制器等设备。
水泵负责将水从水源中抽取，然后将水送至水箱进行储存，并通过压力传感器实时监测水箱内的水压情况。
控制器根据传感器反馈的数据，控制水泵的工作状态，以保持水压的稳定。
同时，系统还应该设计有报警装置，一旦发生异常情况，系统能够及时发出警报。
2.水泵选择：在选择水泵时，需要根据工厂的实际需求来确定水泵的流量和扬程。
流量决定了水泵每分钟输送的水量，扬程则决定了水泵能够达到的最高供水高度。
此外，还需要考虑水泵的功率和效率，以及工作可靠性和维护方便性。
3.水箱容量和位置：水箱的容量应根据工厂的供水需求而确定，一般可以根据平均日供水量计算。
水箱的位置应尽量选择在离水源和用水点较近的位置，以减少管道的长度和压力损失。
4.压力传感器选型：压力传感器应具备较高的精度和稳定性，能够准确测量水箱内的水压。
传感器的输出信号一般为模拟信号，需要通过模数转换器转换为数字信号，进一步传输到控制器。
5.控制器设计：控制器应具备自动控制的功能，能够根据压力传感器的反馈数据，自动调节水泵的启停和转速。
控制器还应具备一定的运算能力，能够实现压力设定、报警、监测和数据记录等功能。
6.系统的安全性和可靠性：为了确保系统的安全性和可靠性，应在系统中设置合适的安全装置，如过流保护、过压保护和短路保护等。
此外，在日常维护工作中应定期对系统进行检查和维护，及时发现并排除故障。
7.系统的扩展性和可升级性：在设计系统时，应考虑到工厂未来扩建或改造的可能性。
系统应具备良好的扩展性和可升级性，以便进行后续的改造和升级。
总而言之，工厂恒压供水控制系统的设计需要考虑到工厂的实际需求和水源条件，合理选择水泵、水箱、压力传感器等设备，并设计合适的控制器。
同时，还应注意系统的安全性和可靠性，以及系统的扩展性和可升级性。
煤矿井下变频恒压供水自动控制的设计应用
煤矿井下变频恒压供水自动控制的设计应用1. 引言1.1 煤矿井下变频恒压供水自动控制的重要性煤矿井下的变频恒压供水自动控制系统在煤矿生产中起着至关重要的作用。
随着煤矿深度的增加和开采过程的复杂化，矿井地下水位的变化、供水管道的长度和高度差异等因素都会对供水系统的稳定性和实效性提出更高的要求。
而传统的供水系统往往存在压力波动大、能耗高、维护成本高等问题，难以满足煤矿井下供水的实际需求。
引入变频恒压供水自动控制技术对煤矿井下供水系统进行升级，具有重要的现实意义。
这种技术可以通过根据实时水压情况智能调节泵的转速，保持供水系统的稳定压力，提高供水效率，降低能耗和维护成本，延长设备寿命，提升系统的安全性和可靠性。
煤矿井下变频恒压供水自动控制技术的引入，能够有效提高煤矿生产的供水效率和质量，降低生产成本，提升矿井生产的整体效益，是煤矿现代化生产中必不可少的关键技术之一。
2. 正文2.1 变频恒压供水系统的设计原理变频恒压供水系统是一种通过调节变频器的转速，控制水泵的运行状态，从而实现水压的稳定输出的系统。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 检测系统：变频恒压供水系统首先需要通过传感器检测水压和流量的实时数据，将这些数据反馈给控制系统。
2. 控制系统：控制系统根据检测到的实时数据，通过PID算法对变频器进行调节，控制水泵的转速，保持输出水压在设定的恒定值。
3. 变频器：变频器是整个系统中的关键组件，它能够根据控制系统的指令，调节电动机的转速，从而实现对水泵的精确控制。
4. 联动系统：在实际运行中，变频恒压供水系统通常会与其他系统进行联动，比如机械设备的启停、水泵的联合运行等，确保整个供水系统的正常运行。
通过以上设计原理，变频恒压供水系统能够实现对井下供水系统的高效稳定控制，提高系统的运行效率，延长设备的使用寿命，保障煤矿井下供水系统的安全可靠运行。
2.2 煤矿井下变频恒压供水自动控制的技术方案煤矿井下变频恒压供水自动控制系统是为了解决井下供水系统波动大、水压不稳定等问题而设计的一种高效、智能的供水控制系统。
变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水控制系统设计【摘要】本文介绍了变频恒压供水控制系统设计的相关内容。
在系统设计要求中，需要考虑稳定供水压力和节约能源的需求。
系统组成包括变频驱动器、传感器、控制器等部件。
系统控制原理是利用变频器对水泵速度进行调节来维持恒定的供水压力。
在系统设计方案中，需要考虑水泵的选型和安装位置等因素。
通过系统性能分析可以评估系统的稳定性和效率。
通过本文的研究，可以为变频恒压供水控制系统的设计和应用提供参考。
【关键词】变频恒压、供水控制系统、设计要求、系统组成、系统控制原理、系统设计方案、系统性能分析、结论。
1. 引言1.1 引言变频恒压供水控制系统设计是现代城市供水系统中的重要组成部分，它能够有效地调节水压，确保供水稳定性和节能高效性。
随着城市化进程的加快，供水需求不断增加，传统的供水系统已经不能满足需求，因此采用变频恒压供水控制系统已经成为一个必然趋势。
本文将首先介绍系统设计的基本要求，包括稳定的供水压力、节能高效、易维护等方面。
然后将详细介绍系统的组成，包括变频器、水泵、传感器等核心部件。
接着将介绍系统的控制原理，包括PID控制、频率调节等技术原理。
将提出系统的设计方案，包括硬件设计、软件设计以及系统整体架构。
对系统的性能进行分析，包括稳定性、节能性、可靠性等方面，以验证系统设计的合理性。
通过本文的介绍，读者可以了解变频恒压供水控制系统设计的基本原理与方法，为现代供水系统的优化设计提供参考。
2. 正文2.1 系统设计要求1. 稳定性要求：变频恒压供水控制系统需要保持稳定的工作状态，确保水压在设定范围内波动较小，以满足用户对水压稳定性的需求。
2. 响应速度要求：系统需要具有较快的响应速度，能够及时调整水泵的转速以保持设定的恒压供水状态，提高用户体验。
3. 节能性要求：设计要充分考虑系统的能耗情况，尽量减少无效能耗，优化控制算法以实现节能运行，降低运行成本。
4. 可靠性要求：系统设计应考虑到设备的可靠性，确保系统能够长时间稳定运行，减少维护和修复成本，提高系统的可用性和可靠性。
变频恒压供水系统方案设计
OCCUPATION 2012 12132研究R ESEARCH 变频恒压供水系统方案设计赵 毅摘 要：变频恒压供水系统由ＰＬＣ、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，经变频器内置ＰＩＤ进行运算，通过ＰＬＣ控制变频与工频切换，实现闭环自动调节变频恒压供水，代替了传统的水塔供水控制方案。
关键词：恒压供水 变频调速 变频器 ＰＬＣ一、系统总体方案的设计1.供水控制系统的结构供水控制系统的设计主要包括两方面：一方面是机械结构的设计；另一方面是PLC和变频器电气控制方面的设计。
（1）主要组成部分。
①压力传感器：作为系统的控制输入量，能否准确采集该信号决定控制系统的精度及可靠性。
②控制器：是整个控制系统的核心，通过对外界输入状态进行检测，输出控制量；对外界输入的数据进行运算处理后，输出相应的控制量。
例如单片机、可编程逻辑控制器、计算机等。
本系统采用西门子的SIMATIC S7-200系列。
CPU226具有24个输入点和16个输出点，共40个I/O点。
③变频器：作为核心控制器的后续控制单元，对终端设备进行控制，最终达到控制要求。
本系统主要采用全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专用MM430型变频器。
功率范围7.5kW至250kW。
具有高度可靠性和灵活性。
④水泵：供水系统的执行机构，通过变频器控制电动机的转速，最后达到控制水泵流量大小的要求。
（2）电气控制系统。
电气控制系统主要包括操作面板、电气控制柜等单元。
在该系统中需要检测较多的数字输入量，并且还要检测模拟量的输入，然后根据设定的程序进行数据处理，供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统水处理设备运转的监视及控制、故障及异常状况的报警等。
电气控制系统安装在电气控制柜中，包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
2.恒压供水系统的工作原理变频恒压供水系统以供水出口管网水压为控制目标，在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。
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恒压供水自动控制系统
设计方案
二0一三年一月
目录
一.项目概述 (1)
二.系统结构 (2)
三.电源柜 (3)
四.潜水泵控制柜 (4)
五.加压泵控制柜 (5)
六.通讯柜 (6)
七.末端压力监测系统 (7)
八计算机管理系统 (8)
一、项目概述
供水站附近有水井2口，安装潜水泵2台，水泵电机功率9.2KW，距离供水站控制室分别为____米、____米。
供水站内设计蓄水箱1座，3台潜水泵分别从水井抽水注入蓄水箱。
供水站设计有加压泵房，安装加压泵3台，加压泵电机功率15KW，加压泵从蓄水箱中抽水、加压后通过供水管网送至用水户。
整个供水系统的协调管理由管理人员通过控制中心的计算机管理系统来实现。
供水站供电变压器容量100KVA，配备无功补偿柜。
主要供水设备及布局如下图：
管理设备结构如下图：
以下为电脑显示画面
二、控制电器设备及工作原理电
源
柜
潜
水
泵
控
制
柜
加
压
泵
控
制
柜
通
讯
柜
通讯卡
压力监测
设备
通讯模块
末端压力监测系统
潜水泵加压泵
1、电源柜及工作原理
供水系统的配电设计了一面电源柜，为整个供水系统设备供电。
电源柜内QF1为电源总开关，QF2为潜水泵控制柜电源开关，QF3为加压泵控制柜电源开关，QF4接控制变压器给仪表柜供电，QF5为操作台上计算机供电电源开关,QF6为生活用电电源开关。
电源柜安装了一块电量表，可采集三相交流电压、电流、频率、功率和功率因数等电量，现将电量表设定为PV1显示三相平均电压，PV2显示三相平均电流，PV3显示三相总功率。
2、潜水泵控制柜及工作原理(潜水泵台数根据用户需求)
潜水泵控制柜用来实现对3台潜水泵的控制。
可实现3台潜水泵的手动控制和自动控制。
潜水泵控制柜有电时“电源指示灯”亮；
将控制模式选择开关切换到“手动”状态，可以通过按钮分别“启动”、“停止”单台潜水泵。
将控制模式选择开关切换到“自动”状态，控制器根据自来蓄水池的水位自动控制潜水泵的“启动”、“停止”。
正常工作时，潜水泵控制处于“自动”状态。
当蓄水箱水位低于“下限”时，启动1#、2#潜水泵抽水；当蓄水箱水位低于“下下限”时，启动3#潜水泵抽水；当蓄水箱水位高于“上限”时，停止3#潜水泵抽水；当蓄水箱水位高于“上上限”时，停止1#、2#潜水泵抽水；
当潜水泵运行时对应的“运行指示”灯亮，当潜水泵停时对应的
“停止指示”灯亮。
当潜水泵运行时，仪表柜上对应的潜水泵电流表有电流指示；
当潜水泵故障时，潜水泵控制泵面板上“故障指示灯”亮，这时需要对潜水泵进行检查，排除故障后方可投入自动运行。
注意要在水位测量准确可靠时才能投入水位自动控制。
3、加压泵控制柜及工作原理(加压泵台数根据用户需求)
为了实现供水管网水压恒定，设计一面加压水泵变频控制柜，用1台变频器实现2台加压水泵电机的控制。
可实现2台加压泵的手动控制和自动控制。
加压泵控制柜有电时“电源指示灯”亮；
（1）手动控制时：
将控制模式选择开关切换到“工频”状态，可以通过按钮分别“启动”、“停止”单台加压泵。
（2）自动控制时:
将控制模式选择开关切换到“变频”状态，并且“变频器启动 /停止”选择开关切换到“启动”状态，控制器根据加压泵出口母管压力自动控制加压水泵的“启动”、“停止”、“变频”，来实现供水管网水压恒定。
当加压泵工频运行时对应的“工频运行指示”灯亮，当加压泵变频运行时对应的“变频运行指示”灯亮。
当加压泵运行时，仪表柜上对应的加压泵电流表有电流指示；
当加压泵故障时，加压泵控制泵面板上“故障指示灯”亮，这时
需要对加压泵进行检查，排除故障后方可投入自动运行。
注意要在加压泵出口母管压力测量准确可靠时才能投入压力自动控制。
4、微机通讯柜及工作原理
为了防止潜水泵启停、变频器等设备对仪表工作的干扰及方便对各种仪表数据的采集，专门设计一面通讯柜，安装了蓄水池水位显示仪表、加压泵出口母管压力显示仪表、1#潜水泵电流显示仪表、2#潜水泵电流显示仪表、3#潜水泵电流显示仪表，1#加压泵电流显示仪表、2#加压泵电流显示仪表，实现自动供水系统的运行数据显示，并通过通讯网络将显示数据传输到计算机上，实现数据采集和远程监控。
微机通讯柜上所有仪表均已设定好，运行时方便对系统运行情况的监控，通常不需要对仪表进行操作。
三、末端压力监测系统
为了确保自来水管网末端保持一定的水压，设计了一套自来水管网末端压力监视系统。
该系统可分为末端压力监测系统和控制中心接收系统两部分。
末端压力监测系统可根据管网布局设置若干个监测点（本水厂管网干管共分3路，可设置3个末端压力监测点），在各个监测点安装压力监测设备，实现对末端压力的数据采集并通过GSM方式将末端压力数据发送到控制中心，并在控制中心的计算机监视器上实时显示，使操作人员及时了解管网末端的水压变化。
同时该套系统还可以实现联网运行，即根据末端压力状况利用计算机程序对加压泵
实行自动调节，末端压力达不到设定值时自动提高加压泵的运行转速对管网进行增压；反之，自动降低加压泵的运行转速对管网进行减压。
四、计算机管理系统
为使管理人员适时掌握供水系统的运行状况，管理中心配备了计算机管理系统。
该系统利用工业计算机和相关管理软件实现对供水系统的各种数据进行采集和处理，并实现对供水系统的各个子系统（如潜水泵系统、加压泵系统等）的协调管理。
该系统既可实现有人值守管理，又可实现无人值守自动运行，若接入局域网还可实现局域网异地远程控制。
该系统的计算机组态画面形象的显示了各个子系统主要设备的运行状态、工作电流、蓄水池水位、供水压力、供水流量等主要参数，值守人员通过画面可及时掌握供水系统的运行状况，及时发现和处理各系统运行过程中的异常情况。
管理系统根据水池水位自动调节3台潜水泵的启动和停止，来满足加压泵对水量的需求。
管理系统根据管网流量和压力，自动调节两台加压泵的运行来满足用户对水量的需求。