恒压供水控制系统
变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水控制系统设计一、引言变频恒压供水控制系统是一种能够自动调节水泵电机的转速，保持管网内水压恒定的系统。
该系统通过变频器控制水泵电机的转速，根据实时水压信号对水泵进行调节，从而实现供水系统的恒压供水。
本文将从系统设计原理、硬件选型、控制策略等方面对变频恒压供水控制系统进行设计。
2. 控制原理变频恒压供水控制系统采用闭环控制原理，主要分为压力调节环和流量调节环两部分。
压力调节环根据实时水压信号，控制变频器调节水泵电机的转速，以维持管网内的水压恒定。
流量调节环主要通过监测流量传感器的输出信号，控制变频器调节水泵电机的转速，以满足用户的实际用水量需求。
三、硬件选型1. 水泵电机选择适当功率的三相异步电动机，能够满足供水系统的实际需求，保证系统的正常运行。
2. 变频器选用带有PID调节功能的变频器，能够根据实时水压信号对电机转速进行精确调节，确保系统供水的恒压运行。
3. 压力传感器选择高灵敏度的压力传感器，能够实时监测管网内的水压信号，为系统提供准确的控制信号。
5. 控制面板控制面板应具有良好的人机界面，能够显示系统的运行状态、参数，方便用户对系统进行监测和操作。
6. 其他配件根据实际需求，可能需要选购接线端子、线缆、散热器等辅助设备。
四、控制策略1. 系统启动当系统启动时，变频恒压供水控制系统应自动进行初始化，自检各传感器和执行机构，确保系统能够正常运行。
3. 流量调节系统同时监测流量传感器的输人信号，根据用户的实际用水量，控制变频器调节水泵电机的转速，以满足流量调节环的要求。
4. 故障处理系统应具备故障自诊断功能，当系统发生故障时，能够自动报警或进入相应的故障处理程序，保证对用户的供水不受影响。
五、系统调试1. 对水泵电机、变频器等设备进行正确的接线和安装。
2. 对传感器进行校准，确保其输出信号的准确性。
3. 对控制系统进行相关参数的设定和调试。
4. 对整个系统进行联合调试，验证系统的正常运行。
变频恒压供水控制系统方案
变频恒压供水控制系统方案1.方案介绍变频恒压供水控制系统基本由水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器组成。
该系统可以对水泵的运行速度进行调节，以使供水系统的压力始终保持在设定值范围内。
当系统检测到压力超过设定值时，将降低水泵的运行速度，反之则提高运行速度。
2.系统原理变频恒压供水控制系统的原理基于水泵的调速运行。
通过变频器控制电机的转速，可以实现水泵的流量调节。
系统中的压力传感器会实时监测供水系统的压力，并将压力信号传给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力范围和实际的压力信号来调节变频器的输出频率。
当实际压力超过设定范围时，PLC控制器会降低变频器的输出频率，降低水泵的运行速度；当实际压力低于设定范围时，则相反地提高运行速度。
3.系统优势(1)节能环保：相比传统的供水系统，在需求较低时能够降低水泵的运行速度，减少能耗和噪音。
在需求较高时，能够提高运行速度以满足压力需求，提高系统的响应性和供水能力。
(2)压力稳定：采用变频恒压供水控制系统可以实现对供水系统压力的精确控制，保证水压始终保持在设定值范围内，提高供水质量和稳定性。
(3)设备寿命长：通过变频器控制水泵的运行速度，可以减少启停次数，减轻设备的磨损，延长水泵和其他设备的使用寿命。
(4)自动监控保护：系统可以实时监测供水压力，一旦超过设定范围，系统会自动调节水泵的运行速度，确保供水稳定，同时还能提供报警功能，及时发现和排除故障。
4.实施步骤(1)系统设计：根据实际需求，确定供水系统的压力范围和变频器的参数配置。
(2)设备选型和采购：选购符合系统需求的水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(3)设备安装和连接：安装和连接好水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(4)系统调试和运行：通过调节变频器的参数和设定压力范围，实现系统的压力控制和供水调节。
(5)系统监测和维护：定期检查和维护系统的各个部件，确保系统正常运行。
总结：通过变频恒压供水控制系统的应用，可以实现供水系统的智能化、高效化和节能环保化。
恒压供水控制系统
恒压供水控制系统恒压供水控制系统现在大多采用PLC变频器进行变频恒压供水。
恒压供水控制系统概述：恒压供水控制系统可配备恒压供水专用变频器，并运用模糊控制理论使系统运行更加合理。
另外本设备装有“自动” “手动”转换开关供用户选择;延长了水泵及电机的使用寿命，无水锤现象，电机变频软启动;延长了管道使用寿命，在不用水时或用水量较小的情况下，减少了管网压力，使得管网不易破裂，极大地节约了管道的维修费用;取消了高位水塔或水箱、气压罐。
一方面解决了水的二次污染问题，另一方面节省了建设它们的工程建设费;节电一般可达30%左右。
因为居民用水量是随时间变化的，而恒压供水控制系统可根据用水量的变化，自动改变水泵转速或增减水泵工作台数达到恒压供水，达到节电目的;自动化控制，克服了人工控制可能带来的误操纵，同时大大降低了操纵工人的劳动强度和人数，并可实现远程操纵和远程监控;功能齐全。
有多种保护功能：过载、过热、过压、欠压、过流、缺相等。
各种工作状态都有指示灯显示。
恒压供水控制系统特点通过改变电机转速、加减泵的台数使压力达到恒定，其压力波动小于±0.01MPa，并且有小流量时靠稳压泵和气压罐维持供水的功能控制功能齐全，各泵循环启停，使备用水泵不会因长久不用而生锈或者使用频繁而磨损各泵皆为软启动，避免了启动时产生的冲击电流，既节约电能又延长了设备的使用寿命设备由微机控制，全自动运行，误动作几乎为零，使用和管理较为简单MVWS-Ⅱ型可以生活与消防共用一个给水系统，节省了成本无需高位水箱或水塔，免除二次储水污染，而且保证楼房顶部各层有足够的水压通过调节水泵电机的转速和控制水泵台数的增减达到节能的效果，节能率可高达60%设备结构紧凑，占地面积小恒压供水控制系统安装要求：1、拧紧地脚螺栓，以免起动时振动对泵性能产生影响。
2、在泵的进、出口管路上安装调节阀，在泵出口附近安装压力表，以控制泵在额定工况内运行，确保泵的正常使用。
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
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汇报人：
目录 /目录
01
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04
恒压供水系统 的功能特点
02
恒压供水系统 的概述
05
恒压供水系统 的控制方式
03
恒压供水系统 的组成
06
恒压供水系统 的维护保养
01 添加章节标题
02 恒压供水系统的概述
恒压供水系统的定义
恒压供水系统是一 种自动控制供水系 统通过保持供水压 力的恒定满足用户 用水需求。
自动控制系统还具有节能环保的特点能够根据实际需求自动调节水泵的运 行状态避免能源浪费同时减少对环境的影响。
远程控制
定义：通过远程通讯技术实现对供 水系统的控制
优点：可以实现远程监控、操作和 管理提高供水系统的可靠性和安全 性
添加标题
添加标题
添加标题
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实现方式：利用PLC、传感器等设 备采集数据通过通讯网络发送给远 程控制中心
定期检查水泵等 设备的运行情况 确保正常运转
07
恒压供水系统的应用实 例和发展趋势
应用实例
恒压供水系统在高层建筑中的应用
恒压供水系统在公共场所的应用
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
恒压供水系统在工业生产线上的应 用
恒压供水系统在农业灌溉中的应用
发展趋势
智能化控制：采用先进的传感器和控制器实现供水系统的智能化控制提高供水质量和 效率。
工业园区供水
城市供水系统
03 恒压供水系统的组成
泵站
泵站的作用：提供恒压供水
泵站的组成：水泵、电机、控制系统等
水泵的种类：离心泵、潜水泵等
泵站的运行方式：连续运行、间歇运行等
恒压供水系统
恒压供水系统
恒压供水系统是一种能够在变动水流条件下维持稳定水压
的供水系统。
它通过利用压力感应器和变频器来监测水压，并自动调节给水泵的转速，以保持稳定的出水压力。
恒压供水系统的工作原理如下：当用户打开水龙头时，水
流量增加，导致供水管道中的压力下降。
压力感应器感知
到下降的压力信号，然后通过变频器控制给水泵的转速增加，以提供更多的水流量并恢复正常的出水压力。
相反，当用户关闭水龙头时，水流量减少，供水管道中的
压力上升。
压力感应器感知到上升的压力信号，然后通过
变频器控制给水泵的转速减少，以避免过高的水压。
恒压供水系统的优点包括：能够在不同水流条件下保持稳
定的水压，可以提供舒适的水流体验，并且可以满足不同
用户的需求；通过自动调节给水泵的转速，能够实现能耗
节约并延长设备寿命；可以减少水泵启停的频率，降低噪音和振动。
因此，恒压供水系统被广泛应用于住宅、商业建筑和工业设施等场所，以提供稳定的供水服务。
《恒压供水系统》课件
02
CHAPTER
恒压供水系统的组成
储水设备是恒压供水系统中的重要组成部分，主要作用是储存用于供水的原水。
储水设备应具备足够的容量，以满足供水需求，同时应保持清洁卫生，防止水质污染。
储水设备的设计和选型应根据供水规模和要求进行，以确保供水的质量和稳定性。
增压设备是恒压供水系统中的关键设备之一，主要作用是将原水增压至所需的供水压力。
采用新型材料和工艺，提高供水系统的耐久性和可靠性，延长使用寿命。
将恒压供水系统应用于农村地区，解决农村居民的饮水安全问题。
农村供水
扩大恒压供水系统在工业领域的应用，满足工业生产对稳定供水的要求。
工业供水
将恒压供水系统应用于公共设施，如公园、学校等，提高供水服务质量。
公共设施供水
标准化和模块化
推动恒压供水系统的标准化和模块化发展，降低生产成本和安装维护难度。
管路系统是恒压供水系统中的输送媒介，主要作用是将增压后的原水输送到各个用水点。
03
CHAPTER
恒压供水系统的优势与挑战
恒压供水系统能保持水压的稳定，避免水压波动对用水设备造成的影响。
稳定性高
恒压供水系统能够根据实际用水需求调整供水压力，有效降低能源消耗和减少环境污染。
节能环保
恒压供水系统采用自动化控制技术，可实现远程监控和操作，提高供水管理的效率和可靠性。
《恒压供水系统》PPT课件
目录
恒压供水系统概述恒压供水系统的组成恒压供水系统的优势与挑战恒压供水系统的设计与实施恒压供水系统的维护与保养恒压供水系统的未来发展
01
CHAPTER
恒压供水系统概述
总结词
恒压供水系统的定义和主要特点
详细描述
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。
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上的按钮手动设置输出频率的一种操作方式。 具体操作又有两种方法，一种按面板上频率 上升或频率下降的按钮调节输出频率，另一 种方法是通过直接设定频率数值调节输出频 率。
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三、 相关知识
• （2）输入端子数字量频率选择操作方式 变 频器常设有多段频率选择功能。各段频率 值通过功能码设定，频率段的选择通过外 部端子选择，如图 6-3 中的端子 DIN1、 DIN2、DIN3三个端子，这些端子的接通组 合可以有多种速度选择，而它们的接通可 通过机外设备，如开关或PLC 控制实现。
4
三、 相关知识
2.模拟量输入
模拟量按信号类型分为电压信号（范围为-10~+10V） 和电流信号（范围为0~20mA）,经过模数转换后数值为32000~+32000，或者0~32000。
模拟量数据转换格式分为单极性和双极性。 例如S7-200 224XP上集成的模拟量输入模块数据转换 格式是单极性，不能设置成双极性，有的模拟量输入模 块的数据转换格式是单极性还是双极性，可以根据其上 面的拨码开关进行设置。 不同的数据转换格式，它们的精度又不同，一般单极 性的精度为12位，双极性精度为11位，加1位符号位。
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三、 相关知识
• （4）通信数字量操作方式 为了方便与网络 连接，变频器一般都设有网络接口，都可 以通过通信方式接收频率控制指令，不少 变频器生产厂家还为自己的变频器与 PLC 通信设计了专用的协议。
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三、 相关知识
• 2)基本操作面板的认知与操作。
图6-5 西门子操作面板实物图
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三、 相关知识
基本调试；
2.西门子S7-200 PLC的模拟量输入、输出模块与基本
模块之间的硬件电路连接；
3.应用PLC的模拟量输入、输出模块完成变述
设计一个PLC的控制变频器-电动机的调速控制系
统，并且通过电流互感器(4~20mA)接入PLC模拟
量输入的第一个通道，即AIW0，来检测电机是否
5
三、 相关知识
3.模拟量输出 模拟量输出的信号类型和数据转换格式与模
拟量输入模块一样，不同之处是模拟量输出是 将数字量经过数模转换后输出是模拟量，也分 为电压输出（范围为-10~+10V）和电流输出 （范围为0~20mA）。
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三、 相关知识
4.模拟量精度 非有效位决定了数据字中最小变化单位。如有 3位非有效位，使得模拟量每变化一个单位， 数据字则以8（23）为最小单位变化。如有4位 非有效位，使得模拟量每变化一个单位，数据 字则以16（24）为最小单位变化。
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四、任务实施
• 2.系统I/O（输入/输出）分配 • 需要一个输入端子和一个输出端子控制变
频器启停，一个输出端子控制指示灯，电 流检测需要输模拟量入个输入AIW0，变频 器频率控制需要模拟量输出AQW0。
过载，具体要求如下：
1）按下启动按钮，变频器启动，指示灯亮。再次
按下按钮，变频器停止，指示灯灭。
2）变频器的运行频率给定(0~10V)通过PLC模拟
量输出提供。
3）电机运行过程中如果机械部分碰到限位开关，
电机停止。
4）电机回路电流通过电流互感器(4~20mA)接入
PLC模拟量输入，当PLC检测到电流大于15mA时
间达到10秒时，认为电机过载，电机停止。
5）需要记录电机启动次数和累计运行时间。
3
三、 相关知识
1．模拟量输入(AIW)寄存器／模拟量输出 (AQW)寄存器
PLC对这两种寄存器的处理方式不同，对模 拟量输入寄存器只能作读取操作，而对模拟量输 出寄存器只能作写入操作。
PLC以偶数号字节进行编址，从而存取这些 数据。
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三、 相关知识
• （3）外输入端子模拟量频率选择操作方式 方便 与输出量为模拟电流或电压的调节器、控制器的 连接，变频器还设定模拟量输入端，如图 6-4 。
• 3、4端为电压或电流输入端，当3、4端接电压输 入时，接0～10V电压，当3、4端电流输入时，输 入电流0～20mA,即在3、4端接500欧姆电阻即可。
• 解：由题意知，换算对象lv=20000，换 算结果的高限Osh=20，换算结果的低限 Osl=4，换算对象的高限lsh=32000，换算 对象的低限lsl=6400。
• 换算结果Ov=[(20-4)*(200006400)/(32000-6400)]+4=12.5mA
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三、 相关知识
• 6.变频器的使用 • 1)变频器的操作方式
• 2)基本操作面板的认知与操作。
图6-5 西门子操作面板实物图
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三、 相关知识
• 3)变频器快速调试 。
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三、 相关知识
3)变频器快速调试 。
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三、 相关知识
• 3)变频器快速调试 。
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三、 相关知识
• 3)变频器快速调试 。
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三、 相关知识
• 3)变频器快速调试 。
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三、 相关知识
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三、 相关知识
4.模拟量精度 EM231模块上有3个拨码开关，不同的设置对应 不同极性和电压或电流范围
8
三、 相关知识
5.模拟量输入/输出与工程量的对应关系
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三、 相关知识
• 【例6-1】一个模拟量输入电流为4~20mA， 则对应的数字量为6400~32000，当数字量 为20000时，对应的模拟量电流为多少？
• 4)变频器复位为工厂的缺省设定值 • 为了把变频器的全部参数复位为工厂的缺
省设定值，应该按照下面的数值设定参数： • 1.设定P0010=30 • 2.设定P0970=1
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四、任务实施
• 1.任务分析 • 本任务既有模拟I/O又有数字I/O，数字I/O控制中
主要难点是如何通过一个输入点既能控制电机启 动，又能控制电机停止；模拟量控制中，主要难 点是模拟量的线路连接和工程量和数字量之间对 应关系。
项目六 恒压供水控制系统
任务一 PLC模拟量模块控制三相异步电动机转速 任务二 恒压供水控制系统的整体设计
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任务一 PLC模拟量模块控制三相异步电动机转速
一、任务目标
知识目标：
1.了解西门子S7-200 PLC的模拟量输入、输出模块种
类；
2.理解模拟量输入、输出模块相关参数。
技能目标：
1.初步掌握变频器参数设定的方法，能完成变频器的