關于離心泵開題報告

　　離心式水泵的工作原理是是靠葉輪產生的真空把水從下面吸上來再打到高處，如果泵體內沒水的話，真空形不成，那水就吸不上來了，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題了。

　　論文題目《排水泵房自動控制設計》

　　摘要：為了提高傳統水泵房控制方式的不足，實時監(jiān)控泵房各設備的運行狀態(tài)，設計了基于PLC的排水泵房自動排水監(jiān)控系統，分析了系統的構成和控制軟件的編制。該系統采用西門子PLC作為控制器，通過檢測部件等系統自動檢測液位和其他參數，對水泵的運行進行自動化控制，并將數據傳到上位機中，實現遠程檢測。

　　關鍵詞: 水泵，PLC，自動控制

　　1研究背景

　　1.1課題來源

　　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，而傳統的自動控制大多為常規(guī)的繼電器帶動接觸器控制，其控制器通常為電位器之類，是基于電氣原理的純電氣自動控制，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合外，現階段一般很少采用。

　　隨著集成技術的迅猛發(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)控制的各個領域，產生了計算機自動控制。計算機自動控制的控制器是各種類型的計算機(包括單片機、工控機及PLC等)，其最大的優(yōu)點是控制器能夠存儲并辨識特殊的語言(程序)，根據程序的控制思想發(fā)出各種指令，控制執(zhí)行機構的動作，使被控制量滿足系統的要求。本次畢業(yè)設計就是將落空的排水泵控制系統進行改造，從而實現整個系統采用計算機控制技術對水泵實行自動控制和狀態(tài)檢測。

　　1.2研究目的、意義和任務

　　從排水泵房控制系統比較落后，完全是人為手動控制的現狀來看，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，延長系統設備運行壽命。本課題就是設計一控制系統來解決以上問題。本系統在設計的時候是以某工程排水泵排水系統為藍本進行設計的。但本系統的使用并不局限于某工程排水泵排水系統。

　　本課題主要的任務是設計檢測部分、控制部分和網絡(控制器和微機通訊)部分，通過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，通過控制器實現電動控制或自動控制。并且將數據傳到地上控制室的上位機中，實現遠程檢測。

　　2 文獻綜述

　　目前，許多工廠的排水系統還采用人工控制，水泵的開停及選擇切換均人工完成，完全依賴于工人的工作態(tài)度和責任心，同時人工控制也無法準確預測水位的增長速度，做不到根據水位和其他參數在用電的風谷期自動開停水泵，這將嚴重影響工廠自動化管理水平和經濟效益，同時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：

　　現場手動控制

　　地下控制室電動控制

　　地上主控制室遠程檢測

　　通過傳感器對主水倉液位的檢測，來自動判斷啟動幾臺水泵進行排水(自動檢測控制)，或由人為地選擇啟動幾臺水泵進行排水(電動控制或手動控制)。同時也類似地控制水泵的停止。在水泵運行的過程中對水泵的相關參數進行監(jiān)控，如壓力、流量、溫度、轉速、負壓。出現故障時進行報警，若出現嚴重故障時，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、實現以下控制：

　　手動控制、電動控制、自動監(jiān)測控制

　　手動控制時要能自動切斷電動控制和自動控制;自動控制時要能自動切斷手動控制和自動控制;自動控制時要能自動切斷手動控制和電動控制。

　　2、電動控制：根據所要起動的泵來自動決定閥的開閉，只需人為的來決定起動或停止哪臺泵。

　　3、自動檢測控制：不需人為的介入，根據主水倉的液位自動實現泵的啟動、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、現場手動控制/非手動控制轉換(非手動控制包括電動控制和自動檢測控制)，電動控制/自動檢測控制轉換

　　2、現場手動控制直接經過電控部分控制，而電動控制/自動檢測控制則經過控制器來控制

　　3、自動檢測控制實現水泵的自動起動：

　　(1)根據水位信號，確定要起動水泵的臺數和哪臺水泵起動;

　　(2)關閉要起動水泵的排水閥，并確定排水管路及各分配閥的開關狀態(tài);

　　(3)開啟真空泵;打開真空泵與水泵連接的排氣閥(;水泵開始排氣，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，起動水泵(降壓啟動，由電控實現);打開排水閥，關閉真空泵與水泵連接的排氣閥，關掉真空泵，水泵進入正常排水運行。

　　在地下控制室內要實時地顯示所投入運行的水泵。

　　4、水泵運行時的參數監(jiān)控：

　　水泵進入正常排水運行時，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時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、自動檢測控制實現水泵的自動停止：

　　(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，關閉排水閥;

　　(3)、根據水位信號，當水位低于最低水位時，停止最后一臺水泵，步驟同上。

　　(4)、水泵全部停止后，系統處于自動監(jiān)控狀態(tài)，隨時準備起動。

　　6、搶險排水：

　　(1)當水位信號超過警戒水位時(井底水平高度)，所有水泵全部開動(起動程序同上，逐臺起動，防止起動電流過大);

　　(2)隨著水位信號的逐淅下降，當水位信號低于安全警戒線時，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，停掉所有水泵(停止程序同上)，系統處于自動監(jiān)控狀態(tài)，隨時準備起動。

　　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，吸入高度過大，吸入處有空氣滲入，所吸入的液體溫度過高。(流量信號、負壓信號、溫度信號)。

　　出現以上故障，及時報警通知操作人員;嚴重故障時，報警并停止出現故障的水泵。

　　3 設計方案

　　3.1 手動控制方案的確定

　　1.現場手動控制直接經過電控部分來分別控制各個元件，其所需開關有：

　　·現場手動控制/非手動控制轉換開關

　　·各水泵起動/停止開關

　　·各水泵排氣閥、排水閥、分配閥打開/關閉開關

　　2.輸出開關量有：

　　·各閥開啟信號燈

　　3.2 系統電動控制/自動檢測控制方案的確定

　　根據現場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點配置及參數顯示，主要包括：

　　1、輸入開關量：

　　·電動控制/自動檢測控制模式選擇開關

　　·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、輸出開關量：

　　·真空泵、主水泵電機起停

　　·電磁閥/電動閥開關

　　·手動模式信號燈

　　·電動模式信號燈

　　·自動模式信號燈

　　·故障報警燈

　　現場控制由PLC控制網絡組成，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的主水倉液位及各臺泵的運行參數。

　　4 進度安排

　　2011年8月1日—2011年9月1日 查閱文獻資料并撰寫開題報告

　　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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