给排水说明书..doc

Yalong Building Automation 2008
1．概述 1
2. 主体配置 1
3. 技术参数 2
4. 实训项目 3
5. 项目实训 3
6. 注意事项 15
附录1：阀门设置 16
附录2：系统控制电路图 17
附录3：系统主电路接线图 18
附录4：变频器参数设置方法 21

第20页
1．概述
现在社会智能化建筑大多都是高层建筑，如何规范、合理、安全可靠的给水和排水，实现给排水系统智能化成为楼宇智能化的一个重要课题。设计科学、合理的给排水系统不仅能满足人们生产生活用水的不同要求，而且能最大程度的节省电力和水资源。
YL-708-R型给排水系统是根据智能楼宇建筑设计规范，结合我国当前智能化建筑发展的需求精心设计的综合实训系统。本系统采用实物式设计，利用现代传感器技术以及工控技术，系统稳定可靠，结构合理清晰，可为示教与实训创造更多有利条件。
YL-708-R型给排水系统共包括4个部分：恒压供水系统、供热/暖系统、气压供水系统和水泵水箱联合供水系统。通过控制电柜和手阀，可以实现系统之间的相互切换以进行不同的实训项目。
2. 主体配置
序号
名称和型号
单位
数量
备注
1
控制电柜
个
1
包括PLC主机、变频器以及各种控制器件
2
不锈钢水池
个
1
作蓄水用
3
高位水箱
个

4
热水器
个
1

5
热补偿器
个
1

6
散热片
个
1

7
三相水泵
台
2
分别为1#、2#水泵
8
单相水泵
台
3
分别为1#、2#、3#水泵
9
用水终端
个
6
模拟用户用水端
10
气压水罐
个
1

11
高低压力开关
个
1

12
水位开关
个
2
高、低水位
13
压力变送器
块
1

14
压力表
块
2

15
进水、排水管道
套
1
包括各种管道、阀门
表1
3. 技术参数
1) 三菱FX2N-48MR主机
型号：FX2N-48MR
工作电源：AC250VDC30A以下
工作负载：2A/1点8A/4点公用
响应时间：10ms
2) 三菱E740变频器
型号：FR-E740
输入电压：380V
输出电压：380V
额定功率：0.75KW
3) 三菱FX0N-3A特殊功能模块
型号：FX0N-3A，
工作电源：PLC内部供电，
分辨率：40mV(10V/250)、20mV（5V/250）、64ｕAMIN(4～20mA/250)
通道数：2输入1输出
4) 三相水泵
型号：CP-25-2.4
工作电源：AC380V/3φ
流量：2.7m3/h
扬程：28m
功率：0.5HP
转速：2900R/min
5) 单相水泵
型号：CP-25-2.4
工作电源：AC220V/1φ
流量：1.5m3/h
扬程：28m
功率：0.3HP
转速：2900R/min
6) 热水器
工作电源：AC220V/1φ
容量：40L
额定压力：0.75Mpa
功率：1500W
7) 压力变送器
电源：DC24V
负载特性：4～20mA，
测量范围：0～400KPa
精度：±2％
8) 气压水罐
额定压力：1.0Mpa
4. 实训项目
4.1 给排水系统的认识
4.2 恒压供水系统实训
4.3 供热/暖系统实训
4.4 气压供水系统实训
4.5 水泵水箱联合供水系统实训
5. 项目实训
5.1 给排水系统的认识
智能化楼宇大多是高层建筑，其给排水系统的特点是：
1) 高层建筑内人数众多，对生活卫生及保安防火设备要求较为严格，因此必须安装具
有标准较高的给排水系统，以保证给水排水的安全可靠性。
2) 高层建筑的高度大，造成水管道内的静压力较大。过大的水压力，不但影响使用、浪费水量而且增加维修工作量，为此给水管道系统、热水管道系统必须进行竖向分区。
3) 高层建筑内设备复杂，各种管道交错，必须搞好综合布置，要求不渗不漏；另外高层建筑对防震、防沉降、防噪声等要求也很高，因此在给排水工程设备中还需要考虑抗震、防噪声等措施。
针对以上特点，本实训设备共设计了四个不同的给排水系统，分别为恒压供水系统、供热/暖系统、气压供水系统以及水泵水箱联合供水系统。通过控制电柜与手阀的控制，可以很方便地实现系统间的切换，以进行相应的教学实训。系统的原理图如下所示：

(总体原理图)

5.2 恒压供水系统实训
恒压供水系统，最简便的方法可以采用调速水泵供水系统，即根据供水管道中压力的大小变化调整水泵的转速而满足用水量变化，同时也可节省动力。根据系统管道中压力传感器采集得到的当前实际压力值与系统设定值进行比较，通过PLC主机进行处理后，由变频器调节调速电机的转速，以达到恒压供水的要求。其原理图如下所示：

(恒压供水原理图)
具体操作：
1) 准备运行
u 阀门设置：将阀门V1、V6、V7、V8、V9、V10、V12、V13、V31打开，其余阀门全关。（更详细阀门设置参考附录1）
u 打开总电源开关，电源指示灯L1亮，控制电柜被供电。
u 打开开关QS，PLC主机、变频器通电。
u 打开计算机，把PLC程序写入PLC主机。
u 打来PLC主机开关“STOP/RUN”为“RUN”，PLC指示灯“RUN”亮，PLC运行。
u 变频器参数设置：
参数号
参数名称
设定值
出厂值
参数意义
Pr267
端子4输入选择
0
0
该参数设置为0，变频器由外部电流（4-20
mA）控制频率值（当RL接通时有效）
Pr79
操作模式选择
2
0
该参数设置为2，变频器为外部操作模式
Pr180
RL功能选择
2
0
0：低速运行指令(RL)
1:中速运行指令(RM)
2:高速运行指令（RH）
其它参数全部选择为出厂值，用户不需修改
（变频器参数设置方法请参照附录4）
u 检查过流保护器，安全设置：
FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
8A
u 运行计算机组态监控程序，在恒压供水系统压力参数设置栏中设定系统设置压力值。
2) 恒压供水系统启动
点动恒压供水系统运行开关SB1(或计算机组态控制)
u 首先，PLC输出点Y0、Y4亮，交流接触器KM1接通，1#水泵变频运行,1#变频指示灯亮，恒压供水运行指示灯亮。1#水泵变频运行，变频器频率从零慢慢增大。随着变频器频率的增大，水泵转速随之增大，管道中的压力也随之上升。若当前管道中实际压力值达到系统设定值，变频器频率不再上升，稳定在一个定值。随着水流的波动，变频器频率在某一个值上下小范围波动，这属于正常现象。
u 若变频器频率上升到50HZ并持续5秒钟，当前管道中实际压力仍不能达到系统设定值，系统将1#水泵切换成工频运行，并启动2#水泵变频运行。此时，PLC输出点Y0灭，Y1、Y2、Y4亮，交流接触器KM1断开，交流接触器KM2、KM3接通，1#水泵工频运行、1#水泵变频运行，1#工频指示灯亮，2#变频指示灯亮，恒压供水运行指示灯亮。随着变频器频率的增大，水泵转速随之增大，管道中的压力也随之上升。若当前管道中实际压力值达到系统设定值，变频器频率不再上升，稳定在一个定值。
u 若变频器频率上升到50HZ，当前管道中实际压力仍不能达到系统设定值，系统将2#水泵也切换成工频运行。此时，PLC输出点Y0，Y2灭，Y1、Y3、Y4亮，交流接触器KM1、KM3断开，交流接触器KM2、KM4接通，1#、2#水泵工频运行，1#、2#工频指示灯亮，2恒压供水运行指示灯亮。
3) 恒压供水系统运行
u 系统进入稳定运行状态后，系统管道中的实际压力等于系统设置压力值，随着水流的波动，实际压力值会在系统设置压力值上下小范围的波动，这属于正常现象。此时观察压力表的示数和系统设置压力值一致。
u 系统在稳定运行状态时，若此时用户端用水量突然发生变化，系统将根据压力变化的情况，改变变频器输出的频率以及电机运行的情况，使系统实际压力值始终等于系统设置压力值。以用户端用水量突然增大为例（此时1＃变频运行，PLC输出点Y0、Y4亮，交流接触器KM1接通，1#水泵变频运行,1#变频指示灯亮，恒压供水运行指示灯亮。）：打开其中一个模拟用户端水龙头，用户端用水量突然增大，系统管道中的实际压力值变小，此时观察压力表的示数低于系统设置压力值。系统自动根据压力改变的大小调节变频器的输出频率，此时，从变频器的LED显示屏上可以观察到变频器的频率慢慢增大，直到稳定在某一定值。随着变频器频率的升高，管道中的实际压力值也随之增大，压力表的示数也慢慢增大，最终稳定在系统设置压力值上。
u 继续增大模拟用户端水龙头阀门的开启程度或在打开另一个水龙头，变频器的输出频率继续增大。当其输出频率超过50HZ并持续5秒钟，若管道中的实际压力值仍不能达到系统设置压力值，系统自动将1＃变频运行切换到1＃工频，2＃变频运行的工作模式。此时，PLC输出点Y0灭，Y1、Y2、Y4亮，交流接触器KM1断开，交流接触器KM2、KM3接通，1#水泵工频运行、2#水泵变频运行，1#工频指示灯亮，2#变频指示灯亮。随着变频器频率的升高，管道中的实际压力值也随之增大，压力表的示数也随之增大，最终稳定在系统设置压力值。
u 若继续增大模拟用户端水龙头阀门的开启程度或在打开另一个水龙头，变频器的输出频率继续增大。当其输出频率超过50HZ并持续5S，管道中的实际压力值仍不能达到系统设置压力值，系统自动将1＃工频，2＃变频运行切换到1＃工频，2＃工频运行的工作模式。PLC输出点Y0，Y2灭，Y1、Y3、Y4亮，交流接触器KM1、KM3断开，交流接触器KM2、KM4接通，1#、2#水泵工频运行，1#、2#工频指示灯亮。此时变频器输出频率为零，两个水泵都在工频状态下运行。
u 减小模拟用户端用水量的情形与上述情况相反。
4) 恒压供水系统停止
点动恒压供水系统停止开关SB1(或计算机组态控制)，系统停止运行，PLC输出点Y0、Y1、Y2、Y3、Y4均熄灭，恒压供水运行指示灯熄灭，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4均断开。恒压供水系统进入停止状态。
5) 系统压力设定值的设置
系统压力设定值可以通过在计算机组态监控界面设置,本系统中 系统压力值的设定范围是0～400KPa。系统压力设定值设置后，恒压供水系统运行时，将系统管道中的实际压力值调节到系统设置压力值。
u 通过计算机组态监控界面设置：在计算机上打开本实训的组态监控界面，进入运行系统，在恒压供水系统的数据设置栏上可以对系统压力设定值进行实时设定。如将系统压力值设置为100Kpa。
5.3 供热/暖系统实训
供热/暖系统包括供热水和供暖气两部分，通过手阀的转换可以进行切换。供热水系统包括3#单相水泵、热水器、热补偿器以及相应的管道；供暖系统包括3#单相水泵、热水器、热补偿器、散热箱以及相应的管道。两者之间通过手阀V23、V25来切换：V23打开，V25关闭为供热水系统；V23关闭，V25打开为供暖系统。其原理图如下所示：

（供热/暖系统原理图）
供热水系统具体操作：
u 阀门设置：将阀门V1、V6、V16、V19、V22、V23、V24打开，其余阀门全关。（更详细阀门设置参考附录1）
u 打开总电源开关，电源指示灯亮，控制电柜被供电。
u 打开开关QS，PLC主机、变频器通电。
u 打开计算机，然后把PLC程序写入PLC主机。
u 打来PLC主机开关“STOP/RUN”为“RUN”，PLC指示灯“RUN”亮，PLC运行。
u 检查过流保护器，安全设置：

FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
8A
u 运行计算机组态监控。
u 点动供热泵运行开关SB4(或计算机组态控制),PLC输出点Y5亮，交流接触器KM5接通，供热水泵（3＃单相泵）运行。此时热水泵向热水器供水，能听到热水器内水箱有进水的声音。
u 点动热水器运行开关SB5,(或计算机组态控制)， PLC输出点Y6亮，交流接触器KM6接通，热水器运行，热水器运行指示灯亮。热水器开始对管道中的水加热。打开模拟用户终端水龙头，有热水流出。
u 依次点动热水器、供热水泵（3＃单相泵）停止开关SB5、SB4,(或计算机组态控制)，供热水系统停止，交流接触器KM6、KM5依次断开，热水器、供热水泵运行指示灯灭。
注：在供热水泵（3＃单相泵）还没有运行的情况下，热水器不能启动。这是为了防止热水器内水箱没水的时候运行，损坏热水器。
供热暖系统具体操作：
u 阀门设置：将阀门V1、V6、V16、V18、V19、V22、V24、V25、V26、V27打开，其余阀门全关。（更详细阀门设置参考附录1）
u 打开总电源开关，电源指示灯亮，控制电柜被供电。
u 打开开关QS，PLC主机、变频器通电。
u 打开计算机，然后把PLC程序写入PLC主机。
u 打来PLC主机开关“STOP/RUN”为“RUN”，PLC指示灯“RUN”亮，PLC运行。
u 检查过流保护器，安全设置：
FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
8A
u 运行计算机组态监控。
u 点动供热泵运行开关SB4(或计算机组态控制),PLC输出点Y5亮，交流接触器KM5接通，供热水泵（3＃单相泵）运行。此时热水泵向热水器供水，能听到热水器内水箱有进水的声音。
u 点动热水器运行开关SB5,(或计算机组态控制)， PLC输出点Y6亮，交流接触器KM6接通，热水器运行，热水器运行指示灯亮。热水器开始对管道中的水加热。此时有热水流经散热箱，散热箱散热供暖。
u 依次点动热水器、供热水泵（3＃单相泵）停止开关SB5、SB4 (或计算机组态控制)，供热水系统停止，交流接触器KM8、KM7依次断开，热水器、供热水泵运行指示灯灭。
注：在供热水泵（3＃单相泵）还没有运行的情况下，热水器不能启动。这是为了防止热水器内水箱没水的时候运行，损坏热水器。
5.4 气压供水系统
气压供水系统是利用封闭式弹性隔膜气压水箱等设备，采用压力给水来满足建筑物的供水需求。水泵把水抽进气压水箱，待水管管道压力达到设定的停机压力值，水泵停止运行；随着用户端用水，水管管道中的压力下降，待下降到设定的开机压力值时，水泵开始运行。停机压力值和开机压力值可以通过高低压力开关进行设定，设定时两者之间要有适当大小的差值，以免水泵频繁启动。系统原理如下所示：

（气压供水系统原理图）
具体操作：
u 阀门设置：将阀门V1、V6、V15、V20、V21、V28、V29打开，其余阀门全关。（更详细阀门设置参考附录1）
u 打开总电源开关，电源指示灯L1亮，控制电柜被供电。
u 打开开关QS，PLC主机、变频器通电。
u 打开计算机，然后把PLC程序写入PLC主机。
u 打来PLC主机开关“STOP/RUN”为“RUN”，PLC指示灯“RUN”亮，PLC运行。
u 检查过流保护器，安全设置：
FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
8A
运行计算机组态监控。
u 点动气压供水系统运行开关SB3(或计算机组态控制)，水箱供水系统运行，PLC输出点Y13亮，气压供水系统运行指示灯亮。气压供水系统进入自动运行模式。
u 如果此时水管管道中的压力值低于水泵的开机压力值，PLC输出点Y10、亮，交流接触器KM7接通，气压供水单相水泵（2＃单向泵）运行,待水管管道中的压力值高于水泵的停机压力值时，气压供水单相水泵（2＃单向泵）停止运行。
u 随着用户端用水，水管管道中的压力值随之下降，当水管管道中的压力值低于水泵的开机压力值气压供水单相水泵（2＃单向泵）运行,待水管管道中的压力值高于水泵的停机压力值时，气压供水单相水泵（2＃单向泵）停止运行。
u 点动气压供水系统停止开关SB3(或计算机组态控制)，气压供水系统停止，PLC输出点Y13灭，气压供水单相水泵（2＃单向泵）停止运行,气压供水系统停止运行。
5.5 水泵水箱联合供水系统
水泵水箱联合供水系统分为两部分：水箱供水系统和水泵直接供水系统。水箱供水系统也称重力给水系统，这种系统的特点是以水泵将水提升到最高处水箱中，以重力给水管网配水。系统对水箱水位的进行监测，在运行过程中，当水箱内水位高于高水位开关，供水泵自动停止运行；当水箱内水位低于低水位开关，供水泵自动运行。水泵直接供水系统是由水泵从水池抽水，直接供给用户端使用。两系统之间通过阀门V3、V5和V32切换。V3、V5开启V32关闭为水箱供水系统； V32开启V3、V5关闭为水泵直接供水系统。水泵水箱联合供水系统原理如下所示：

水泵水箱联合供水原理图

水箱供水系统具体操作：
u 阀门设置：将阀门V1、V3、V5、V11、V14打开，其余阀门全关。（更详细阀门设置参考附录1）
u 打开总电源开关，电源指示灯亮，控制电柜被供电。
u 打开开关QS，PLC主机、变频器通电。
u 打开计算机，然后把PLC程序写入PLC主机。
u 打来PLC主机开关“STOP/RUN”为“RUN”，PLC指示灯“RUN”亮，PLC运行。
u 检查过流保护器，安全设置：
FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
8A
运行计算机组态监控。
u 点动水泵水箱联合供水系统运行开关SB2(或计算机组态控制)，水泵水箱联合供水系统运行，PLC输出点Y11、Y12亮，交流接触器KM8接通，水泵水箱联合供水单相水泵（1＃单相泵）运行,水泵水箱联合供水系统运行指示灯亮。水泵水箱联合供水系统进入自动运行模式。
u 随着水箱内水位的上升，当水箱内水位达到一定高度时，箱内的高位水位开关接通，PLC输出点Y11灭，Y12亮，交流接触器KM8断开，水泵水箱联合供水系统运行指示灯亮，水泵水箱联合供水单相水泵停止运行。此时水泵水箱联合供水系统仍然处于自动运行状态。
u 在自动运行状态下，当水箱内水位下降到低于箱内低位水位开关时，系统自动启动水泵水箱联合供水单相水泵向高位水箱抽水，PLC输出点Y11、Y12亮，交流接触器KM8接通，水泵水箱联合供水单相水泵（1＃单相泵）运行,水泵水箱联合供水系统运行指示灯亮。直到水位高于高位水位开关，系统又自动停止，如此反复。
u 点动水泵水箱联合供水系统停止开关SB2或计算机组态控制)，水泵水箱联合供水系统停止，PLC输出点Y11、Y12灭，交流接触器KM8断开，水泵水箱联合供水单相水泵停止（1＃单相泵）运行,水泵水箱联合供水系统运行指示灯灭。水泵水箱联合供水系统进入停止运行模式。此时，无论水箱水位是否低于低位水位开关，水泵水箱联合供水单相水泵都不能运行。
水泵直接供水系统具体操作：
u 阀门设置：将阀门V1、V11、V14和V32打开，其余阀门全关。（更详细阀门设置参考附录1）
u 打开总电源开关，电源指示灯亮，控制电柜被供电。
u 打开开关QS，PLC主机、变频器通电。
u 打开计算机，然后把PLC程序写入PLC主机。
u 打来PLC主机开关“STOP/RUN”为“RUN”，PLC指示灯“RUN”亮，PLC运行。
u 检查过流保护器，安全设置：
FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
2.2A
8A
运行计算机组态监控。
u 点动水泵水箱联合供水系统运行开关SB2(或计算机组态控制)，水泵水箱联合供水系统运行，PLC输出点Y11、Y12亮，交流接触器KM8接通，水泵水箱联合供水单相水泵（1＃单相泵）运行,水泵水箱联合供水系统运行指示灯亮。水泵水箱联合供水系统进入自动运行模式。注：运行水泵直接供水系统前，必须使高位水箱的高水位开关为“断开”状态，方法为开启阀门V4排水，直到PLC输出点X6灭，即可。
u 此时用户终端用水直接由水泵水箱联合供水单相水泵（1＃单相泵）从水池中抽出供给用户端使用，不经过高位水箱。
u 点动水泵水箱联合供水系统停止开关SB2(或计算机组态控制)，水泵水箱联合供水系统停止，PLC输出点Y11、Y12灭，交流接触器KM8断开，水泵水箱联合供水单相水泵（1＃单相泵）停止运行,水泵水箱联合供水系统运行指示灯灭。水泵水箱联合供水系统进入停止运行模式。

6. 注意事项
1) 实训前，请检查各阀门设置是否正确，阀门设置详见附录1。检查无误后，接通电源开关，按要求编写程序，方可按要求进行实验。
2) 在初次进行恒压供水系统实训时，必须进行特殊功能模块FX0N-3A的偏置和增益的调整以及变频器参数的设定，使其实验要求。变频器参数的设定详见附录4。
3) 在进行供热/暖系统实训时，必须先启动供热/暖水泵，待热水器内胆装有一定量的水之后方可启动热水器，以免损坏热水器。
4) 遇到紧急情况，立刻断开总电源开关；待问题解决后才可以接通电源继续实训和实验。

附录1：阀门设置
阀门代号
阀门开度
备注
V1
全开
外部水网进水阀
V2
外部水网供水时全开；其他时候全关

V3
水箱供系统运行时全开；其他全关

V4
全关
高位水箱排水阀
V5
水箱供水系统运行时全开；其他全关

V6
全开
水池进水阀门，运行时要全开
V7
恒压供水系统运行时全开；其他全关

V8
恒压供水系统运行时全开；其他全关

V9
恒压供水系统运行时全开；其他全关

V10
恒压供水系统运行时全开；其他全关

V11
水箱供水系统运行时全开；其他全关

V12
全开
水池出水阀门，系统运行时必须全开
V13
全开
V14
全开
V15
全开
V16
全开
V17
全关
排水阀
V18
供暖系统运行时全开；其他全关

V19
供热/暖系统运行时全开；其他全关

V20
气压供水系统运行时全开；其他全关

V21
气压供水系统运行时全开；其他全关

V22
供热/暖系统运行时全开；其他全关

V23
供热水系统运行时全开；其他全关

V24
供热/暖系统运行时全开；其他全关

V25
供暖系统运行时全开；其他全关

V26
供暖系统运行时全开；其他全关

V27
供暖系统运行时全开；其他全关

V28
气压供水系统运行时全开；其他全关

V29
气压供水系统运行时全开；其他全关

V30
全关；热水器排水时全开
排水阀
V31
恒压供水系统运行时全开；其他全关

V32
水泵直接供水时全开，其他全关

附录2：系统控制电路图

附录3：系统主电路接线图

附录4：变频器参数设置方法
1) 操作面板各部的名称和作用

2) 按《MODE》键改变监视显示