水房改造设备监控设计方案

河南建筑职业技术学院水房改造项目设计方案楼宇10-2韩蔚峰第五组2019/12/30•一、工程概述•二、设计分析•三、系统简介•四、系统总体设计方案•五、系统设备选型配置•六、新系统功能及优势2019/12/30一、工程概况•本工程为河南建筑学院水房供水系统改造项目设计方案。随着学院的不断发展以及图书信息大楼的建成，原有的供水系统已不能满足日常的生活及消防用水需求，为了避免将来出现用水问题，在原有供水系统基础上做出改造设计,将添加一台生活泵（2号泵）与原有的（1号泵）共同为学院供水。2019/12/30二、设计分析•只有一台泵，不能满足以后用水需求，并且一旦发生故障，学校将面临断水问题，因此应增加一台水泵，一台正常供水，一台备用。当一台泵正常供水仍不能满足用水需求时，两台泵同时投入供水。•因为不能准确提供生活泵的运行参数，须安装速度传感器，准确监测泵的运行状况，更有效利用变频器。•选用DDC直接数字控制器控制电路。2019/12/30三、系统介绍•整个系统的控制采用现场总线控制，主要由传感器、受控设备和现场控制器DDC组成，可以单独对设备执行各种规定了的控制功能，具有可靠性高、控制能力强、在线可编程、双向无障碍实时信息交互的特点，既能独立监控单机设备运行，又可联网、接受上一级计算机管理与调度。因此如果需要远程监控时也可以满足。•系统监控内容：DDC控制电路，变频器控制水泵转速，压力传感器感受管网压力，速度传感器监控水泵运行，液位传感器检测水池水位。2019/12/30四、系统总体设计方案1.潜水泵启/停控制：潜水泵启/停由蓄水池水位自动控制。蓄水池设有5个水位，即主潜水泵停泵水位、备用潜水泵停泵水位、主潜水泵开启水位、备用潜水泵开启水位和生活水泵停泵水位。控制参数：潜水泵1：补水水位低于2.85m启动，补水水位达到3.15m停止潜水泵2：补水水位低于2.8m启动，补水水位达到3.1m停止2.生活泵启/停控制：生活泵启/停由主管网压力传感器控制。2019/12/30•控制参数：1号生活泵：管网压力低于2.85kg启动，管网压力大于3kg停止。2号生活泵：管网压力低于2.8kg启动，管网压力大于3kg停止。消防水位低于2m停止生活泵。3.消防系统：火灾信号传来：生活泵停，电动调节阀关消防泵电动调节阀开，启动一号消防泵，管网压力低于设定值，另一消防泵启动。2019/12/304、系统控制原理•该系统通过生活泵抽取蓄水池中的水向各建筑物供水。蓄水池有蓄水池设有5个水位，即主潜水泵停泵水位、备用潜水泵停泵水位、主潜水泵开启水位、备用潜水泵开启水位和生活水泵停泵水位。DDC根据液位开关送入的信号来控制潜水泵的启/停:当水池液面高于1号潜水泵停泵水位时，DDC送出信号自动停止1号潜水泵；当水池液面高于备用潜水泵停泵水位时，DDC送出信号自动停止2号潜水泵；当水池液面低于1号潜水泵开启水位时，1号潜水泵自动开启；当水池液面低于2号潜水泵开启水位时，备用2号潜水泵自动开启2019/12/30•当蓄水池液面低于生活水泵停泵水位时，为保证消防水泵的正常供水，DDC送出信号自动停止生活水泵；当主潜水泵发生故障时，备用潜水泵自动投入运行。自动显示潜水泵启/停状态。•生活水泵和消防水泵的启/停控制由管网压力自动控制，当管网的压力小于2.85kg时，1号生活泵启动，根据管网压力信号变频供水。如果管网的压力大于3kg时，1号生活泵停泵，当用水量大1号泵工作中管网压力仍在下降到达2.8Kg时，1号泵改为工频供水同时2号泵自动启动共同供水。停泵时先停2号泵。（变频器对生活水泵的变频控制：合上自动开关后，1号生活水泵电机通电，变频器输出频率从0Hz上升，同时PID调节器接受到来自供水管道压力传感器的标准信号，经运算与给定压力参数进行比较，将调节参数送给变频器。如压力不够，则频率上升至50Hz，1号泵切换为工频，启2号变频，变频器逐渐上升频率至给定值；如用水量减小，从2号泵开始减，同时根据PID调节器给的调节参数使系统平稳的运行）。2019/12/30•水池水位低于2m时，生活泵也停泵。消防泵当接到有火灾信号时，生活泵的自动停泵，同时启动消防泵，进行灭火。当如果管网的压力低于设定值时，备用的消防泵启动。并且能监视水泵的运行状态，压力传感器监视管网的压力，电动阀控制水泵的启停。2019/12/30供水系统监控原理图•系统图为手绘图另附作业中2019/12/30监测点位表2019/12/30五、系统设备配置选型介绍•1、DDC控制器：根据I/O统计表选用霍尼韦尔Excel500，配置结果：计算机模块XC5010C/XC5210C1块电源模块XP501/5021块模拟输入模块XF521A/526（AI1-AI8）1块模拟输出模块XF522A/527（AO1-AO8）1块数字输入模块XF523A（DI1-DI12）1块数字输出模块XF524A/529（DO1-DO6）1块2019/12/30•2．变频器（三菱FR—E540变频器）FR—E540变频器是日本三菱公司为了适应现代自动化进程而开发的一种新型多用途变频器。它除保持了以往三菱变频器功能强大、操作便捷等优点之外，还可以应用于现代工业各种控制网络中，以便发挥更大的远程控制功能，从而实现楼宇智能化的目标•功率范围：0.4～7.5KW（三相380V，FR－E540系列）用磁通矢量控制，实现1Hz运行150%转矩输出。ID，15段速度等功能选择。内置RWM，实现更低噪音运行。内置RS485通信口2019/12/303.压力传感器采用HM10高精度压力传感器HM10高精度压阻式压力传感器，是采用德国HeLM公司先进的硅压阻力敏元件封装在不锈钢壳体内组装调试而成，外壳和接口材料均为不锈钢，介质兼容性好，性能稳定可靠，精度高，密封垫端面密封。测量范围：-0.1MPa~0~10kPa...70MPa◇全不锈钢结构◇标准螺纹引压测量方式◇恒流源、恒压源供电◇激光调阻补偿零点和满度温度性能◇选用固态压阻式压力传感器，高可靠性、高精度◇体积小，且结构形式多样可选择2019/12/30•4.速度传感器采用磁电式转速传感器TQG2，具有无传动接触、无磨损、简单可靠、使用速度范围宽等特点；抗冲击能力强，适应于电动机转速监控及向系统提供转速信号。【主要性能参数】电源电压：TQG2型无源TQG2B型自带整形放大电路，其供电为15V被测齿盘：电机齿轮工作温度：-40℃～80℃转速测量范围（r/min）：18～2000输出脉冲幅值（VDC）(V)：1～50通道数：1每转脉冲数等于被测齿轮齿数输出波形：TQG2型正弦TQG2B型方波绝缘介电强度（V）：1500【50Hz60S】绝缘电阻（MΩ）：200（25℃）【用500V兆欧表检】2019/12/30•5.液位开关•UK-102球形液位开关UK-102球形液位开关(以下简称开关)主要是对液位定点发讯，实现生产过程中的报警，控制，调节等作用，在酸、碱溶液或供水、排水、化工污水处理等生产过程中，是不可缺少的工具，开关的主要零件均采用不锈钢制造，具有较好的耐腐蚀性能。其特点是：经济实用、工作可靠、用途广泛。2019/12/30六、新系统功能及优势•从新系统的设计来看，可以满足今后一定时间的需求量；能自动检测生活泵、潜水泵的运行情况和故障信息；可以检测蓄水池液位信号并进行报警；可以根据用水量的多少来决定泵的频率，达到节能、减少消耗的目的，变频控制柜从电源取用的能量最小，节能效果最为明显；用水压力是根据用户的实际需要设定的，节水效果也很明显；供水压力恒定，调节精度高，供水质量好，对延长设备及管网的寿命极为有益；全自动运行，无需人工值守，管理简单，节省人力。2019/12/30谢谢观看