毕业论文基于PLC自动供水系统设计说明书.doc

基于PLC控制的自动供水系统 摘 要 水箱自动供水装置就是建筑物外的供水管网里的水流进蓄水池，在由水泵抽水至屋顶水箱和建筑物内供水装置。水泵水箱联合给水方式适用的条件是：当建筑外管网压力经常低于建筑内给水系统所需压力，而且建筑内用水量又很不均匀时，采用水泵加压给水，同时采用水箱贮存调节用水量。此方式，一是能使水泵在高效率条件下工作，同时水箱能够贮存调节生活和其他用水量，二是使水泵间断工作，可以利用变频器和PLC来实现对水泵的变频调速控制来达到水泵运行与停止自动化，能及时向管网和水箱充水，也可使水箱容积大大减小。这种给水方式技术上合理，供水可靠，节能，是我过和国外建筑采用的一种常见给水方式。 通过对计算机和PLC之间通信协议的研究，完成了上下位机通信设置，开发了计算机监控程序，通过通信模块实现了对供水系统的远程监控和故障报警。系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，增强了系统的可靠性。并与计算机实现了有机的结合，提升了系统的总体性能。 关键字：PLC，变频变速，液位检测，自动控制 前 言 随着改革开放的不断深入，我国中小城市的城市建设及其经济迅猛发展人们的生活水平不断提高；同时，城市需水量不断加大，对城市供水系统提出了更高的要求。供水的可靠性稳定性经济节能性直接影响到城区的建设和经济的发展，也影响到城区居民的正常工作和生活 如今，各个行业对于“节能减排”越来越重要，作为仅次于美国的发电大国，我国80%的电能来自火力发电。火力发电每天燃烧了大量的煤和石油，并且产生大量有害气体，污染环境。当前，能源危机威胁着整个世界的发展，作为发展中的能源大国，如何有效的节能减排已经成为需要面临的新问题，节约电能势在必行。 而此次设计的系统中，耗电最大的用电器是水泵。据统计资料报道我国现有约5000万台水泵和风机在运行总计年用化量可达约1000亿度。泵和风机均属于叶片式流体机械；由流体机械理论，在相似工况下，泵、风机的流量，扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比。如转速下降一半，其功率可下降到原来的1/8。自从二十世纪八十年代以来大量各种品牌国外变频器进入国内市场，我国也自行研制生产了若干品的国产变频器，变频器在我国获得了广泛的应用。对于建筑给水来说，用得最多的是变频调速恒压变量给水。钢水箱钢水箱制作工厂化，自重轻，安装便捷。泵的种类繁多，有不同的结构和使用范围，根据工作原理可分成三类：叶片泵、容积泵、喷射泵。叶片泵是利用叶轮的叶片来输送液体的，如离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵等。本次设计采用的是离心泵，所以下面详述一下离心泵。 选型的意义 泵的选型是一项十分重要的工作。如果选用不当，泵在工作中流量偏大或偏小，扬程偏高或偏低，材料不耐腐蚀等，都会造成使用时满足不了生产要求，且效率低寿命短。 泵型号的确定 按结构、口径、性能的不同，泵的种类繁多。所以在确定泵的型号前首先要掌握整个装置所需要的流量和扬程，再选择泵型（系列）然后才能确定泵的型号。流量是选泵的重要性能数据之一。它关系到整个装置的生产能力。在对装置工艺流程设计时，泵所给出的设计流量不仅要与装置设备的生产能力相协调，而且还需了解在生产中流量的变化范围，即最小流量和最大流量，以适应工况变化要求。扬程是选泵的另一个重要的性能数据。它与管路系统的布置情况，容器间的压差，克服液体在系统内流动时的摩擦阻力（包括阀门、弯头、管径的大小、长短、材料）等一系列因素有关。同时还要注意，选泵用的扬程应考虑到最低吸入液面和最高输出高度，并取系统扬程的1.05～1.1倍作为选型依据。JB/T53058-93的标准要求，按国际ISO2858标准设计制造。外形如图2-1 ISG型系列单级单吸管道离心泵　　ISG型系列单级单吸管道离心泵 输送清水、适用于工业和城市给排水、与其它设备配套方便、使用温度最高可达240℃、高效节能、噪音低、有冷水型、热水型、高温型、化工型、输油型、性能可靠、国际标准。　　　　　　ISG型系列单级单吸管道离心泵4、泵轴为电机的加长轴，解决了常规离心泵与电机轴采用联轴器传动而带来严重的振动问题。泵轴外加装了一个不锈钢套。 5、叶轮直接安装在电机加长轴上，泵在运行时无噪音，电机轴承采用低噪音轴承，从而确保整机运行时噪音很低，大大改善了使用环境。 6、该泵轴封采用机械密封，解决了常规离心泵填料密封带来的严重渗漏问题，密封静环和动环采用钛合金碳化硅、碳化钨制成，增强了密封的使用寿命，确保了工作场地的干燥整洁。 图2-2 ISG型水泵内部结构 7、泵盖上留有放气孔，泵体下侧和两侧法兰上均设有放水孔及压力表孔，能确保泵的正常使用和维护。