關(guān)于離心泵開(kāi)題報告
離心式水泵的工作原理是是靠葉輪產(chǎn)生的真空把水從下面吸上來(lái)再打到高處，如果泵體內沒(méi)水的話(huà)，真空形不成，那水就吸不上來(lái)了，如果液位高于水泵，可以利用自灌的方式把水引入泵體內，不然也需要灌水。知道它的原理就好設計論文的開(kāi)題了。
論文題目《排水泵房自動(dòng)控制設計》
摘要：為了提高傳統水泵房控制方式的不足，實(shí)時(shí)監控泵房各設備的運行狀態(tài)，設計了基于PLC的排水泵房自動(dòng)排水監控系統，分析了系統的構成和控制軟件的編制。該系統采用西門(mén)子PLC作為控制器，通過(guò)檢測部件等系統自動(dòng)檢測液位和其他參數，對水泵的運行進(jìn)行自動(dòng)化控制，并將數據傳到上位機中，實(shí)現遠程檢測。
關(guān)鍵詞: 水泵，PLC，自動(dòng)控制
1研究背景
1.1課題來(lái)源
我國排水泵房控制系統仍由很多依靠傳統的人工操作方式，而傳統的自動(dòng)控制大多為常規的繼電器帶動(dòng)接觸器控制，其控制器通常為電位器之類(lèi)，是基于電氣原理的純電氣自動(dòng)控制，屬于模擬控制方式。如一位式的模擬控制方式，這種控制方式精度低，可靠性差，除了一些精度要求不高的場(chǎng)合外，現階段一般很少采用。
隨著(zhù)集成技術(shù)的迅猛發(fā)展，以微處理器為核心的單片機、PLC、工控機迅速滲透到工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)生了計算機自動(dòng)控制。計算機自動(dòng)控制的控制器是各種類(lèi)型的計算機(包括單片機、工控機及PLC等)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是控制器能夠存儲并辨識特殊的語(yǔ)言(程序)，根據程序的控制思想發(fā)出各種指令，控制執行機構的動(dòng)作，使被控制量滿(mǎn)足系統的要求。本次畢業(yè)設計就是將落空的排水泵控制系統進(jìn)行改造，從而實(shí)現整個(gè)系統采用計算機控制技術(shù)對水泵實(shí)行自動(dòng)控制和狀態(tài)檢測。
1.2研究目的、意義和任務(wù)
從排水泵房控制系統比較落后，完全是人為手動(dòng)控制的現狀來(lái)看，它十分需要增加一套控制系統，從而減輕操作人員工作量，優(yōu)化運行，延長(cháng)系統設備運行壽命。本課題就是設計一控制系統來(lái)解決以上問(wèn)題。本系統在設計的時(shí)候是以某工程排水泵排水系統為藍本進(jìn)行設計的。但本系統的使用并不局限于某工程排水泵排水系統。
本課題主要的任務(wù)是設計檢測部分、控制部分和網(wǎng)絡(luò )(控制器和微機通訊)部分，通過(guò)檢測部分檢測主水倉、補水倉液位和各泵的`運行參數，并送至控制器中，通過(guò)控制器實(shí)現電動(dòng)控制或自動(dòng)控制。并且將數據傳到地上控制室的上位機中，實(shí)現遠程檢測。
2 文獻綜述
目前，許多工廠(chǎng)的排水系統還采用人工控制，水泵的開(kāi)停及選擇切換均人工完成，完全依賴(lài)于工人的工作態(tài)度和責任心，同時(shí)人工控制也無(wú)法準確預測水位的增長(cháng)速度，做不到根據水位和其他參數在用電的風(fēng)谷期自動(dòng)開(kāi)停水泵，這將嚴重影響工廠(chǎng)自動(dòng)化管理水平和經(jīng)濟效益，同時(shí)也容易由于人為因素造成安全隱患。
2.1控制系統總體概述
本套系統設計控制分為三部分：
現場(chǎng)手動(dòng)控制
地下控制室電動(dòng)控制
地上主控制室遠程檢測
通過(guò)傳感器對主水倉液位的檢測，來(lái)自動(dòng)判斷啟動(dòng)幾臺水泵進(jìn)行排水(自動(dòng)檢測控制)，或由人為地選擇啟動(dòng)幾臺水泵進(jìn)行排水(電動(dòng)控制或手動(dòng)控制)。同時(shí)也類(lèi)似地控制水泵的停止。在水泵運行的過(guò)程中對水泵的相關(guān)參數進(jìn)行監控，如壓力、流量、溫度、轉速、負壓。出現故障時(shí)進(jìn)行報警，若出現嚴重故障時(shí)，則立即停止水泵，并報警。并且把所檢測到的所有數據傳到地上主控制室內的上位機中。
2.2系統控制要求
2.2.1 整體要求：
1、實(shí)現以下控制：
手動(dòng)控制、電動(dòng)控制、自動(dòng)監測控制
手動(dòng)控制時(shí)要能自動(dòng)切斷電動(dòng)控制和自動(dòng)控制;自動(dòng)控制時(shí)要能自動(dòng)切斷手動(dòng)控制和自動(dòng)控制;自動(dòng)控制時(shí)要能自動(dòng)切斷手動(dòng)控制和電動(dòng)控制。
2、電動(dòng)控制：根據所要起動(dòng)的泵來(lái)自動(dòng)決定閥的開(kāi)閉，只需人為的來(lái)決定起動(dòng)或停止哪臺泵。
3、自動(dòng)檢測控制：不需人為的介入，根據主水倉的液位自動(dòng)實(shí)現泵的啟動(dòng)、運轉參數檢測、泵的停止及故障診斷報警。
2.2.2 具體要求：
1、現場(chǎng)手動(dòng)控制/非手動(dòng)控制轉換(非手動(dòng)控制包括電動(dòng)控制和自動(dòng)檢測控制)，電動(dòng)控制/自動(dòng)檢測控制轉換
2、現場(chǎng)手動(dòng)控制直接經(jīng)過(guò)電控部分控制，而電動(dòng)控制/自動(dòng)檢測控制則經(jīng)過(guò)控制器來(lái)控制
3、自動(dòng)檢測控制實(shí)現水泵的自動(dòng)起動(dòng)：
(1)根據水位信號，確定要起動(dòng)水泵的臺數和哪臺水泵起動(dòng);
(2)關(guān)閉要起動(dòng)水泵的排水閥，并確定排水管路及各分配閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài);
(3)開(kāi)啟真空泵;打開(kāi)真空泵與水泵連接的排氣閥(;水泵開(kāi)始排氣，并檢測水泵吸入口的負壓信號;
(4)當吸入口負壓信號到達預定值時(shí)，起動(dòng)水泵(降壓?jiǎn)?dòng)，由電控實(shí)現);打開(kāi)排水閥，關(guān)閉真空泵與水泵連接的排氣閥，關(guān)掉真空泵，水泵進(jìn)入正常排水運行。
在地下控制室內要實(shí)時(shí)地顯示所投入運行的水泵。
4、水泵運行時(shí)的參數監控：
水泵進(jìn)入正常排水運行時(shí)，檢測水泵運行的參數有：
(1)、水位信號
(2)、水泵的排水壓力信號
(3)、水泵吸入口的負壓信號
(4)、水泵的流量信號
(5)、水泵的轉速信號
(6)、水泵軸承的溫度信號
在地下控制室內要實(shí)時(shí)地顯示所投入運行的水泵以上參數及主水倉液位。并把這些參數傳到地上控制室的上位機中。
5、自動(dòng)檢測控制實(shí)現水泵的自動(dòng)停止：
(1)、根據水位信號，確定停止水泵臺數和停哪臺水泵;
(2)、切斷要停止水泵的電源，關(guān)閉排水閥;
(3)、根據水位信號，當水位低于最低水位時(shí)，停止最后一臺水泵，步驟同上。
(4)、水泵全部停止后，系統處于自動(dòng)監控狀態(tài)，隨時(shí)準備起動(dòng)。
6、搶險排水：
(1)當水位信號超過(guò)警戒水位時(shí)(井底水平高度)，所有水泵全部開(kāi)動(dòng)(起動(dòng)程序同上，逐臺起動(dòng)，防止起動(dòng)電流過(guò)大);
(2)隨著(zhù)水位信號的逐淅下降，當水位信號低于安全警戒線(xiàn)時(shí)，逐步停掉部分水泵(停止程序同上);
(3)當水位信號低于最低水位時(shí)，停掉所有水泵(停止程序同上)，系統處于自動(dòng)監控狀態(tài)，隨時(shí)準備起動(dòng)。
7、水泵運行的故障診斷及故障報警
(1)、水泵不吸水(真空信號);
(2)、流量小(真空信號，壓力信號);
(3)、水泵不上水(壓力信號、流量信號);
(4)、轉速變化大(轉速信號、壓力信號、流量信號);
(5)、軸承過(guò)熱(溫度信號);
(6)、內部聲音異常，可能原因是流量大，吸入高度過(guò)大，吸入處有空氣滲入，所吸入的液體溫度過(guò)高。(流量信號、負壓信號、溫度信號)。
出現以上故障，及時(shí)報警通知操作人員;嚴重故障時(shí)，報警并停止出現故障的水泵。
3 設計方案
3.1 手動(dòng)控制方案的確定
1.現場(chǎng)手動(dòng)控制直接經(jīng)過(guò)電控部分來(lái)分別控制各個(gè)元件，其所需開(kāi)關(guān)有：
·現場(chǎng)手動(dòng)控制/非手動(dòng)控制轉換開(kāi)關(guān)
·各水泵起動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)
·各水泵排氣閥、排水閥、分配閥打開(kāi)/關(guān)閉開(kāi)關(guān)
2.輸出開(kāi)關(guān)量有：
·各閥開(kāi)啟信號燈
3.2 系統電動(dòng)控制/自動(dòng)檢測控制方案的確定
根據現場(chǎng)具備的條件及系統的控制要求，得到泵房控制系統的控制I/O點(diǎn)配置及參數顯示，主要包括：
1、輸入開(kāi)關(guān)量：
·電動(dòng)控制/自動(dòng)檢測控制模式選擇開(kāi)關(guān)
·顯示各泵參數按鍵
·泵控制按鈕
2、輸入模擬量：
·輸入溫度
·輸入負壓
·輸入壓力
·輸入液位
·輸入轉速
·輸入流量
3、輸出開(kāi)關(guān)量：
·真空泵、主水泵電機起停
·電磁閥/電動(dòng)閥開(kāi)關(guān)
·手動(dòng)模式信號燈
·電動(dòng)模式信號燈
·自動(dòng)模式信號燈
·故障報警燈
現場(chǎng)控制由PLC控制網(wǎng)絡(luò )組成，第一臺PLC檢測主水倉、補水倉的液位、控制3臺水泵、并控制第二臺PLC，第二臺PLC控制4、5、6泵;地上控制室由一臺上位機組成，主要接收井下控制室傳上來(lái)的主水倉液位及各臺泵的運行參數。
4 進(jìn)度安排
2011年8月1日—2011年9月1日 查閱文獻資料并撰寫(xiě)開(kāi)題報告
2011年9月2日—2011年9月30日 完成工藝及失效分析研究
2011年10月1日—2011年10月31日 撰寫(xiě)論文
2011年11月1日—2011年11月30日 論文定稿，準備答辯
參考文獻
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