给水排水处理监控系统要点.pdf
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1、东 北 石 油 大 学 课程设计 2012 年 7 月 21 日 课程自动控制系统课程设计 题目给水排水处理监控系统 院系电气信息工程学院 专业班级自动化 10-3 学生姓名李润泽 学生学号100601140322 指导教师霍凤财李艳辉 东北石油大学课程设计任务书 课程控制系统综合实验 题目给水排水处理监控系统 专业自动化姓名李润泽学号100601140322 主要内容: 通过运用课堂所学的理论和技术知识,完成某城镇排水管网的扩大初步设 计,以达到巩固基本理论,提高设计与绘图能力,熟悉查阅的使用技术资料,了 解设计的方法与步骤,进一步将理论和实践相结合等的教学要求。 基本要求: (1)高位水箱
2、与低位水箱中均设液位计,将水位信号送至B&R PCC2003 控制器, 实现自动控制; (2)回水泵应同时接受这两个水箱的制约。当低位水箱处于低水位时,为了避 免水泵的空转,无论高水位水箱如何,回水泵都不能启动; (3)应设有 3 台电动机运行指示器及自动鼓掌显示、液位显示。3 抬电机均有 过载保护,短路保护,对于变频器启动时, 应先是接触器通电, 然后变频器通电; 停止时,变频器先停止运行,然后接触器断电。 参考资料: 1 魏先勋,陈信常 . 环境工程设计手册 M. 湖南科技出版社, 2002. 2 张瑞武,智能建筑 M. 北京:中国建筑工业出版社,1991. 3 李哲英等 ,实用电子电路设
3、计 M 北京:电子工业出版社 ,1997. 4 王顺晃,智能控制系统及应用M. 北京:机械工业出版社 ,1995 5 刘国林,建筑物自动系统 M. 北京:机械工业出版社, 2002 完成期限2012.7.122012.7.21 指导教师 专业负责人 2012 年 7 月 2 日 目录 第 1 章 给水排水处理系统控制工艺分析. 1 1.1 建筑给水排水概述 1 1.2 给水排水系统的功能 1 1.3 给水排水系统控制要求 1 第 2 章 给水排水处理控制系统设计. 3 2.1 给水排水的仪表选择 3 2.2传感器的选型. 3 2.3控制方案分析. 4 第 3 章 基于紫金桥的给水排水系统监控程
4、序设计. 5 3.1给水排水处理系统主控界面. 5 3.2给水排水处理系统趋势界面. 7 3.3给水排水处理系统仪表界面. 8 第 4 章 心得与体会 . 9 参考文献 . 10 控制系统综合实验 1 第 1 章 给水排水处理系统控制工艺分析 1.1 建筑给水排水概述 建筑给水的种类可概括分为生产、生活和消防等三类, 建筑给水工程就是为 确保这三类给水的实现而采取的技术措施,即把室外给水工程提供的水量、 水压 按照建筑物的需要分配到用水地点, 从而为生活和生产提供一定程度的安全和便 利的用水条件。 建筑排水工程的任务是把生活和生产过程中所产生的污水、废水按照室外排 水系统体制和建筑物内部是否要
5、求再生回用的,有组织、分系统的排放, 确定其 排放方式、处理方法和综合利用。 1.2 给水排水系统的功能 给水排水系统的监控目的是确保管网中各水泵根据用户用水量的变化能及 时地改变其运行方式, 使水泵房中的水泵处于最佳的运行状态,从而实现管网的 合理调度。 智能建筑中给排水监控系统主要功能是通过计算机控制及时地调整系统中 水泵的运行台数, 以达到供水量和需水量、 来水量和排水量之间的平衡,实现泵 房的最佳运行,实现高效率、低能耗的最优化控制,从而达到经济运行的目的。 假设本设计为某智能建筑中的给排水监控系统,其监控对象主要是水池、 水 箱的水位和各类水泵的工作状态,例如,水泵的启停状态, 水泵
6、故障报警以及水 箱高低水位的报警等等。 这些信号可以用文字及图形在显示屏上显示及通过打印 机把其记录打印出来。 1.3 给水排水系统控制要求 给排水系统的监控和管理由现场控制和集控中心来实现,其最终目的是实现 给排水的合理调度, 也就是说, 无论用户用水量怎样变化, 水泵都能及时改变其 运行方式,实现水泵的最佳运行。 给排水的监控系统需随时监视大楼给排水系统,并自动储水及排水; 当系统 出现异常情况或需要维护时, 及时发出信号, 通知管理人员处理。 给排水系统监 控主要包括水泵的自动启停控制、水泵的故障报警、 水泵的运行状态监测、 水箱 水位监测等, 通过程序设计来满足自动控制要求,即根据水箱
7、的高低水位信号来 控制水泵的启 / 停,并且进行溢水和枯水预警。当水泵出现故障时,立即发出报 警信号,同时备用泵自动投入运行。 当发生火灾时, 根据火灾信号的性质立即启 动消防泵。 本系统的控制要求如下: (1)高位水箱与低位水箱中均设液位计,将水位信号送至B&R PCC2003 控 控制系统综合实验 2 制器,实现自动控制; (2)回水泵应同时接受这两个水箱的制约。当低位水箱处于低水位时,为 了避免水泵的空转,无论高水位水箱如何,回水泵都不能启动; (3)应设有 3 台电动机运行指示器及自动鼓掌显示、液位显示。3 抬电机 均有过载保护,短路保护,对于变频器启动时,应先是接触器通电,然后变频器
8、 通电;停止时,变频器先停止运行,然后接触器断电。 (4)设手动/ 自动方式转换,手动时,可优操纵者分别启动每台水泵;自动 时,制定启动运行后,由B&R控制器根据高 / 低位水箱的液位计信号进行逻辑运 算判断后,对 3 台水泵运行实现自动控制;手动十,3 台水泵可同时运行,而自 动时,生活泵和消防泵不能同时运行; (5)对生活泵要能实现恒压供水。手动控制时,变频器解除; (6)实现集中控制台、实验室、现场水泵三地控制; (7)当消防信号引入后,自动启动消防泵;自动失效时,可手动强迫启动。 控制系统综合实验 3 第 2 章 给水排水处理控制系统设计 2.1 给水排水的仪表选择 根据现场条件及有关
9、设计要求,各台泵的型号和主要参数如下: 生活泵型号: DFG40-50A/2 ,功率 3kw,最大扬程 44m ; 消防泵型号: DFG40-32A/2 ,功率 1.5kw,最大扬程 28m ; 回水泵型号: DFG40-32A/2 ,功率 0.75kw,最大扬程 16m ; 给水泵包括生活和消防泵。 设置生活泵一台, 采用变频控制, 可实现不间断 恒压供水。为了使水重复利用,配置一台回水泵。回水泵用以排除水槽(低位水 箱)的蓄水,模拟工程排水系统。考虑消防联动,设置消防泵一台,选用无扩展 PCC (带通信接口) 为单元控制器, 采用两地手 / 自动混合控制及监控及直接操控 方式,满足智能建筑
10、对建筑给排水的基本控制要求的实现。 2.2 传感器的选型 容器内的水位传感器,将感受到的水位信号传送到控制器,控制器内 的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较,得出偏差,然后根据偏 差的性质,向给水电动阀发出“ 开“ 关“ 的指令,保证容器达到设定水位。 按传感器原理分浮子式、跟踪式、压力式和反射式等。水位记录方式主要 有:记录纸描述,数据显示或打字记录, 穿孔纸带 , 磁带和固体电路储存等。 浮子式水位计:其原理是由浮子感应水位的升降。有用机械方式直接 使浮子传动记录结构的普通水位计,有把浮子提供的转角量转换成增量电 脉冲或二进制编码脉冲作远距离传输的电传、数传水位计,还有用微型浮 子和
11、许多干簧管组成的数字传感水位计等。应用较广的是机械式水位计。 应用浮子式水位计需有测井设备,只适合于岸坡稳定、河床冲淤很小的低 含沙量河段使用。 跟踪式水位计:又称接触式水位计,利用重锤上的电测针接触水面发 出电信号,使电机正转或逆转,随时跟踪水面点的位置,从而测定水位。 一般在较陡岸坡上架设铁管,悬锤和悬索在管道中升降,驱动记录或讯号 装置。铁管进水口需有沉沙和静水设施。 力式水位计:它的工作原理是测量水压力,推算水位。其特点是不需 建静水测井,可以将传感器固定在河底,用引压管消除大气压力,从而直 接测得水位。压力式水位计有两类。一类为气泡型,在引压管中不断输气, 用自动调节的压力天平将水压
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