楼宇给排水系统的监控-给排水监控系统设备选型与配置

变频器的使用使用变频器的目的及效果（1）对电动机实现节能。（2）对电动机实现调速。（3）对电动机实现软启动、软制动。变频器的基本结构

主回路交—交控制回路交—直—交通用变频器变频器的使用变频器的基本结构变频器的构造图(a)变频器调速系统；(b)变频器的电路组成变频器的使用变频器额定参数的选择变频器的使用变频器额定参数的选择（1）变频器额定功率PN≥电动机功率PD。（2）一台变频器拖几台电动机时，则PN≥PD1+PD2+PD3+…，而且PD1=PD2=PD3=…，几台电动机只能同时启动和工作。（3）一台变频器拖几台电动机时，当PD1≠PD2≠PD3≠…，不宜采用一台拖几台的方式。.（4）通常变频器额定电流IN=1.05ID（6）变频器的频率，对通用的变频器可选用0～240Hz或0～400Hz，对水泵风机专用变频器可选用0～120Hz。（5）变频器额定电压UN=电动机额定电压UD。（7）变频器控制方式的选择主要按使用设备性能、工艺要求选择。变频器的使用PLC与变频器的连接1.开关指令信号的输入图10-4运行信号的连接方式(a)继电器接点；(b)晶体管变频器的使用PLC与变频器的连接2.数值型指令信号的输入图10-5频率指令信号与PLC的连接变频器的使用变频器的主电路和控制端子的说明及连接以三菱高性能、多功能的FR-E540为例变频器的基本接线图变频器的使用变频器的主电路和控制端子的说明及连接1.主回路端子的说明及接线变频器的使用变频器的主电路和控制端子的说明及连接1.主回路端子的说明及接线图10-7变频器的主回路接线变频器的使用2.控制回路端子说明及接线变频器的使用2.控制回路端子说明及接线变频器的使用2.控制回路端子说明及接线图10-8控制回路的端子排列变频器的使用变频器的操作模式变频器的使用变频器的操作模式变频器的使用变频器的基本参数1.输出频率范围（Pr.1、Pr.2、Pr.18）变频器的使用变频器的基本参数2.基准频率、基准频率电压（Pr.3、Pr.19）第二节变频器的使用变频器的基本参数3.多段速度运行（Pr.4、Pr.5、Pr.6、Pr.24～Pr.27）第二节变频器的使用变频器的基本参数4.加、减速时间（Pr.7、Pr.8）和加、减速基准频率（Pr.20）第二节变频器的使用变频器的基本参数5.电子过电流保护（Pr.9、Pr.48）第二节变频器的使用变频器的基本参数６.启动频率（Pr.13）变频器的使用变频器的基本参数7.适用负载选择（Pr.14）变频器的使用变频器的基本参数8.点动频率（Pr.15）和点动加减速时间（Pr.16）具体说明如下：变频器的使用变频器的基本参数9.参数写入禁止选择（Pr.77）具体说明如下：变频器的使用变频器的基本参数10.操作模式选择（Pr.79）具体说明如下：变频器的使用变频器的基本参数10.操作模式选择（Pr.79）具体说明如下：学习情境3给排水系统的监控电磁阀电磁阀是常用电动执行器之一，如图2.71所示。其利用电磁铁的吸合和释放对小口径阀门进行“通”、“断”2种状态的控制。电磁阀结构简单，价格低廉，多用于双位控制学习情境3给排水系统的监控电动调节阀电动调节阀安装在工艺管道上，直接与被调介质相接触用以调节流体的流量是一种投资省，且简单实用的方法。性能好坏将直接影响控制的质量只有正确选择阀门的结构形式和流量特性，才能够取得良好的控制效果。电动调节阀由两部分组成电动执行机构也称为阀门驱动器依据现场DDC输出的AO信号（0~10VDC电压或4~20mA电流）控制阀门的开度阀门也称为阀体是调节机构用来控制水、空气、蒸汽等流体电动调节阀电动执行机构工作原理以电动机为动力电动机多为交流电容式两相异步电动机,电源电压为24VAC风机盘管上使用的电动调节阀则用磁滞电动机，电源220VAC阀门驱动器按输出方式可分三种类型：直行程、角行程和多转式分别同直线移动的调节阀、旋转的蝶阀、多转式调节阀配合工作直线移动的电动调节阀的原理

阀杆的上端与执行机构相连接，当阀杆带动阀芯在阀体内上下移动时阀芯与阀座之间的流通面积、阀的阻力系数随之变化，其流过阀的流量也就相应地改变，从而达到了调节流量的目的。调节阀的阀位与控制器输出的AO信号(0～10VDC)成线性关系电动调节阀连续调节时执行机构与DDC控制器的连接电动调节阀阀门阀门根据结构可分为：直通阀三通阀三通阀仅适用于水路的控制选择阀门除注意按工艺参数计算口径和选择流量特性外，还应注意阀体材料、连接方式，以及正、反作用等。电动调节阀两位旋转阀：蝶阀两位旋转阀由电动执行机构使阀芯产生角位移来开启和关闭阀门，这种阀门可分为：球阀蝶阀多叶阀

蝶阀是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道的开关控制，只需旋转90度即可快速启闭，操作简单。常用蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀常用蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀对夹式蝶阀：用双头螺栓将阀门连接在两管道的法兰之间法兰式蝶阀：阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道的法兰上学习情境3给排水系统的监控任务1给排水监控系统的调研任务2给排水监控系统设备选型与配置任务3给排水监控系统控制原理图绘制与监控表编制任务4给排水监控系统组态设计任务5给排水监控系统的安装和调试任务2

给排水监控系统设备选型与配置

2.1任务目标应知：掌握给排水监控系统典型设备名称、功能、分类、选型依据。

应会：学会给排水监控系统设备选型。2.2任务内容

对建筑设备自动化实训室进行现场勘查，列出信息点统计表，确定典型设备名称、功能、分类、选型依据；根据实训条件用表格形式列出所需要设备材料清单（名称、型号、规格数量），画出系统结构原理图。返回

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

序号设备名称数量型号规格作用1VCN-MIO112路数字量输入（DI）、7路数字量输出（DO）、2路模拟量输入（AI）、1路模拟量输出（AO）对给排水系统进行监控2水箱250L给排水系统的生活水池和集水坑3变频器1艾默生EV1000控制供水泵的三相电源4供水泵2~380V、三相电源；550W给排水系统的供水泵5排水泵1~220V给排水系统的排水泵6水位开关4昆仑，无源开关量输出监测生活水池和集水坑的水位7压力传感器1HUBA，10BAR，4~20mA测量供水管网压力8压力水罐15L在供水过程中保持供水管网压力任务2

给排水监控系统设备选型与配置

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

瑞士huba压力传感器任务2

给排水监控系统设备选型与配置

瑞士富巴（瑞士HUBA）511物理参数压力量程：绝对压力相对压力/表压（相对与环境压力测得的压力差）

过载压力

3.0×满量程（在量程为-1～4bar）

2.5×满量程（在量程为6～400bar）

2.0×满量程（在量程为600bar）

更高的过载压力要求请客户指定

破裂压力

3.0×满量程（在量程为-1～4bar）

2.5×满量程（在量程为6～400bar）

2.0×满量程（在量程为600bar）

更高的破裂压力要求请客户指定

专利的介质停止系统可在超过破裂压力时防止介质发散溢出（≥40bar）

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

瑞士富巴（瑞士HUBA）511物理参数

精密度

精度线性，迟滞，和重复性的总和<±0.3%FS

调节零点和满量程精度<±0.3%FS

外壳材质：保护性的外套：不锈钢1.4305（AISI303）

连接介质材料：陶瓷Al2O3/不锈钢1.4305（AISI303）

介质塞子：PPS

密封材质：选项材料FPM，NBR，或其他客户要求

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

瑞士富巴（瑞士HUBA）511物理参数

应用温度

密封情况下的介质温度：

FPM-15～125℃

NBR-25～85℃

FPM（spec）-40～150℃

环境温度

所有的版本最大为85℃

带AMP插座和比率输出的版本最大为125℃（客户最高可要求150℃）温度影响

TKO<±0.015%FS/℃

TKE<±0.015%FS/℃

温度范围：-40～125℃

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

瑞士富巴（瑞士HUBA）511物理参数

动态响应：可适合静态和动态的测量，响应时间<2ms，通常为1ms

重量

内螺纹85克

外螺纹95克

安装规范：任意自由安装

信号/电源供应：

参考表格选项

短路保护和极性相反保护。电强度为500VDC，客户可指定1000VDC

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

瑞士富巴（瑞士HUBA）511物理参数

过载

电压伏特输出：>10kOhm/<100nF

输出：4-20mA≤电源伏特-8V/0.02A[Ohm]

比率输出：>10kOhm/<100nF

电流消耗

在最大信号输出时

电压输出：<4mA

4-20mA：<20mA

比率输出：<4mA

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

任务2

给排水监控系统设备选型与配置

截止阀截止阀是用于截断介质流动的，截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直，通过带动阀芯的上下升降进行开断。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，并具有非常可靠的切断动作，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。49截止阀50截止阀介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高。引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装，从阀芯上部引入称为反装，正装时阀门开启省力，关闭费力，反装时，阀门关闭严密，开启费力，截止阀一般正装。51截止阀52535455流量传感器

流量传感器流量传感器主要用来检测水系统中液体的流量，以此来控制相应水泵阀的数量。检测流量有多种方法，节流式、容积式、速度式、电磁式等流量传感器

水流开关水流开关（流速开关）水的流动使传感部件产生位移，克服弹簧弹力推动微动开关闭合。当流速低到不足以克服弹簧弹力时，微动开关断开。水流开关水流开关压力或压差传感器

1)概述压力(压差)传感器是用于监测流体的压力（压差）的装置水压力（压差）传感器主要用于冷热源系统中，用于压差旁通控制和监测水泵的运行状态也有将水压力传感器安装在水箱内用于测量水箱的液位空气压力(压差)传感器则主要用于监测管道压力和监测风机运行状态压力(压差)传感器的工作原理压力或压差传感器

2)常用的压力(压差)传感器电容式压力传感器感压元件（一个很薄的弹性膜片）作为动电极两个在凹形玻璃上的金属镀层为固定电极，构成差动电容器当被测压力或压力差作用于膜片并产生位移时所形成的两个电容器的电容量，一个增大，一个减小电容值的变化经测量电路转换成与电流或电压的变化变阻式(如压阻式和应变片式)等形式。压力或压差传感器

应变片式电阻压力传感器通常为丝状结构电阻改变与压力传感元件内的应力成正比利用惠斯通电桥可直接进行测量，也可以经转换电路转换成电压或电流信号压力或压差传感器

压阻式压力传感器是一种较新型的压力传感器，也称为固态应变式压力传感器采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散一组等值应变电阻，而膜片置于接收压力的腔体内，当压力发生变化时，硅膜片产生应变，使直接扩散的应变电阻产生与压力成比例的变化特点：灵敏度高，测量精度可达±0.1%输出信号通常有电压信号和频率信号压力或压差传感器

3)压力(压差)传感器的安装

压力或压差传感器

液位开关

液位开关，又称为水位开关，是随液位变动而改变通断状态的有触点开关。水位开关浮球磁性开关图3-1浮球外形结构示意图工程塑料浮球FQS系列外接导线密封在浮球内的装置干式舌簧管磁环动锤水位开关浮球磁性开关图3-2

FQS系列浮球磁性开关安装示意图水位开关浮子式磁性开关（又称干簧式水位开关）磁环浮标干簧管干簧接点上下限位环图3-3

VS–5型液位信号器外形及端子接线1—盖；2—接线柱；3—连接法兰；4—导向管；5—限位环；6、7—干式舌簧接点；8—浮子水位开关浮子式磁性开关图3-4简易浮子式磁性开关磁环浮标干簧管干簧接点上下限位环水位开关电极式水位开关图3-5电极式水位开关1—铜接线柱φ12mm;2—铜螺帽M12；3—铜接线板δ=8mm；4—玻璃夹板δ=10mm;5—玻璃钢隔板φ300mm;δ=10～12mm；6—φ3/4in钢管或镀锌钢管；7—螺钉；8—电极；9、10—螺母；11—接线片；12—电极棒；13—芯座；14—绝缘垫；15—垫圈；16—