恒壓供水控制系統設計

魏穎 沈陽工學院

恒壓供水控制系統設計

魏穎 沈陽工學院

本設計利用自來水水壓供水與水泵提水相結合的方式，并配以電接點壓力表、浮球繼電器等元器件，根據管網的壓力，通過時間繼電器控制電動機啟動和停止帶動水泵工作，使水管中的壓力始終保持在合適的范圍。從而可以解決因樓層太高導致壓力不足及小流量時能耗大的問題。另外對電動機進行了相應的保護措施，工作穩定可靠，大大延長了電機的使用壽命。

恒壓供水 電接點壓力表 浮球繼電器

1 恒壓供水系統總體布局

此系統采用建筑電氣控制技術，水池水箱、水泵電機聯合供水位式控制系統，根據供水管網的壓力變化自動啟動和停止電動機為水加壓，在用水量發生變化時保持水壓恒定，保證供水的可靠性。

2 系統總體方案

系統分為自動啟動和手動啟動兩種控制方式，在自動狀態下根據供水管網的壓力變化可以自行啟動電機；在手動狀態下能夠手動啟動電機。具體思路如圖2.1所示。

3 恒壓供水控制系統原理圖設計

建筑電氣控制系統是由若干電器元件按建筑設備動作及工藝要求連接而成，為了表述建筑設備電器控制系統的構造，原理等設計意圖，根據選擇的電器元件，同時也為了便于建筑設備的安裝、調試、使用和維修，需要將電氣控制系統中各電氣元件的連接，用一定的圖形，既電氣原理圖、電氣布置圖幾電氣安裝接線圖，外觀圖表達出來。

根據控制要求，用接觸器KM1、KM2分別控制電動機M1、M2，三相電源由電源引入開關QF引入并有失壓、欠壓、短路和過載保護作用，電動機M1的過載保護由FR1實現，電動機M2的過載保護由FR2實現，如圖3.1主電路圖。

圖3.1 系統總體方案

根據控制要求用扭子開關來實現電動機的手動啟動和自動啟動，按鈕SB1為停止按鈕，SB2為手動啟動按鈕，信號燈HL1、HL2、HL3分別作為控制面板上電動機M1的運行指示、M2的運行指示、報警指示，如圖3.2控制電路圖。

圖3.2 控制電路圖

當鈕子開關S為合上位置時為自動啟動，否則為手動啟動。

手動啟動時：合上QF，按下SB2啟動按鈕，線圈KA1得電，同時KA1常開觸頭都閉合，線圈KM1得電，同時KM1主觸頭閉合并且KM1常開觸頭閉合自鎖，KM1的常閉觸頭斷開，指示燈HL1亮，此時，電動機開始工作為水泵加壓。

自動啟動時：合上QF，當水位為低水位H1時，到達表的壓力設定的最低壓力值，線圈KA1得電，同時KA1常開觸頭都閉合，線圈KM1得電，同時KM1主觸頭閉合并且KM1常開觸頭閉合自鎖，KM1的常閉觸頭斷開，指示燈HL1亮，此時，電動機開始工作為水泵加壓。

當水位為低水位H1時，表的壓力為設定的最低壓力值，指針指向SP1，下電接點SP1閉合；當水位為高水位H2時，表的壓力為設定的最高壓力值，指針指向SP2，下電接點SP2閉合。

高水位保護：若水壓超過高水位時，即表的壓力設定的最高壓力值，SL浮球斷電器閉合，同時線圈KA3得電，KA3常開觸頭閉合自鎖，KA3常閉觸頭斷開，切除正在工作的電動機，指示燈HL1滅，此時沒有任何電動機工作。按下SB1停止按鈕解除保高水位保護線圈KA3失電，KA3常開觸頭斷開，KA3常閉觸頭閉合，此時恢復到最初狀態。

4 恒壓供水控制系統外形圖設計

4.1 恒壓供水控制系統底板布置圖

首先在布置圖中留有布線、接線、維修和調整操作的空間間距，為了電器布置整齊、美觀、對稱。應該盡量使外形與結構尺寸相同的電器元件安裝在一起，便于加工、安裝和配線。然后是按照線路的走向來放置電器元件的位置。為了操作方便應該把一些相關的器件放在一起并且盡量美觀，最后就是在布置圖中的標注尺寸不能頂死，元器件距離上下左右邊緣各為50～80mm元器件與元器件上下距離為50～80mm，左右距離20～30mm。在控制面板上的指示燈和按鈕，要做到指示燈在上面，按鈕在下面。按鈕和燈的控制要一一對應。

4.2 恒壓供水控制系統外觀圖

建筑電器面板布置圖主要是用來表明電氣設備上所有電氣元件在面板上的實際位置的布置情況，為生產機械電氣控制設備的制造、安裝提供必要的資料。通常電器布置圖與電器安裝接線圖組合在一起，既可以起到電器安裝接線圖的作用，又能清晰表示出電器的布置情況。

根據題目要求和實際需求來考慮原理圖，通過元器件的開閉來完成控制且與燈的配合來顯示工作狀態。首先，根據原理圖和元器件的具體尺寸來畫底板布置圖，同時根據底板布置圖畫面板布置圖，畫面板布置圖時要結合實際情況來布置。畫布置圖時要根據畫圖要求來設定元器件之間的距離，而且要標清各個元器件的的距離和尺寸；其次，在布線圖的基礎上畫接線圖，接線圖無嚴格尺寸要求，但要注意標線號，最后是外觀圖，要有外形尺寸。

本設計是以恒壓供水系統供水狀況為設計課題，包括：恒壓供水系統原理、恒壓供水系統的電氣實現、系統的設計等，其主體是由建筑電氣控制技術（繼電器——接觸器控制系統）、時間繼電器實現電動機的自動起動和自動停止技術組成的，是現階段水處理行業較為簡單，經濟、理想的供水方法。

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