A. 求一篇关于自来水水质分析的论文
我国自来水水质现状
改革开放近三十年来,我国经济发展迅速,但环境污染日益严重,尤其是饮用水污染尤为突出。目前自来水的不安全性主要体现在两个方面:
1、 水源污染:2004年12月22日水利部部长汪恕诚表示,目前全国70%以上的河流湖泊遭受不同程度污染,水污染不仅加剧了水资源的短缺,水质的恶化严重威胁着人民群众的身心健康。目前全国有3亿多人饮水不安全,其中有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。
2、 自来水输水镀锌管网二次污染:自来水厂输出自来水时,一般是合格的。当经过漫长的输水管网及水塔、水箱等设施后,导致自来水质严重污染。我国在60年代起,城市内自来水输水管材质采用的是镀锌管,其存在严重的污染隐患,如:生锈、结垢、腐蚀等。在自来水停水后又来水时,通过水龙头可以看到很多铁锈。这是由于自来水停水后又来水时,自来水冲击镀锌管上的铁锈,脱落后进入自来水中的。因此可以确定的是输送自来水的镀锌管在自来水中是长期生锈的,平时这些铁锈是溶解到自来水中,并且人的肉眼一般是无法直接看见的。通过净来牌的水质演示器可以清楚地观察到自来水中的铁锈。多数的高楼水箱、水塔等二次供水设施长期无专人护理,密封条件差,风沙吹落到水箱或水塔。致使各种沉积物越来越多,长出青苔;滋生细菌、病毒等,甚至出现腐烂的动物尸体,并且得不到及时清洗,严重污染了自来水水质。
2004年10月,建设部对全国36个大中城市城镇饮用水抽检中,仅有9个城市全面合格。
水质污染的危害
水,人类赖以生存和发展的珍贵资源。没有水就没有生命,就没有人类的文明进步,就没有社会经济的稳定和发展。然而,由于人口激增和社会经济的快速发展,水资源遭受的污染也越来越严重,人类日常生活用水安全受到越来越严重的威胁。生活饮用水质的好坏与人们的身体健康密切相关。据世界卫生组织(WHO)调查表明,全世界80%的疾病和50%的儿童死亡都与水质不良有关。由于水质不良导致的消化疾病、传染病、各种皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达50多种;由于水质污染,全世界每年有5000万儿童死亡,3500万人患心血管病,7000万人患结石病,9000万人患肝炎,3000万人死于肝癌和胃癌。在我国,因为水质不良而引发的地方病也时有报道,如深圳商报的《淮河支流出现癌症村》,南方都市报的《清远“短命村”肇因水污染 全国四分之一人口饮用不洁水》及新京报的《浙江水危机,催生“水难民”》,06年松花江水污染等水污染问题也不断出现,解决水质污染问题已经是迫在眉睫。
解决水质污染的途径
改善水质的途径一般有:
1、水源水保护;
2、自来水厂工艺设备改造;
3、管道分质供水;
4、家庭管网终端水质净化。
为控制水源污染,应禁止在水源地流域范围内发展污染严重的产业,以减少污染物的排放。但是从目前经济发展的势头和国家相关法律法规及执行力度的实际情况看,要在短期内使水源水质得到改善是一个非常严峻的课题,必将有一个漫长的过程。
自来水厂的改造可从一定程度上提高自来水的质量,但不能从根本上解决问题,尤其是管道的二次污染问题。而且改造费用巨大,从我国目前的国情来看,可以预见自来水厂设备与技术的更新和自来水管网的整体改造在10-20年内是难以实现。
即使是采用管道分质供水,其工程造价、设计施工、管理维护、水费收取、卫生指标及安全程度等方面都存在诸多问题。另外,管道分质供水只能针对新建楼盘,对于我们现有的大量住宅小区,由于牵涉到管道的重新铺设问题,水污染问题还是无法解决。
国际卫生组织研究表明,享受健康用水最为有效的办法是在市政供水的管网末端即家庭用水终端加装一个水质净化器。
B. 单水泵变频恒压供水系统论文
1 引言
供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展,人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频恒压供水系统能够很好的满足现代供水系统的要求。
在变频恒压供水系统出现以前,有以下供水方式:
(1) 单台恒定转速泵的供水系统
这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户,严重影响了城市公用水管管网压力的稳定,水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低,但耗电严重,水压不稳,供水质量极差。
(2) 恒定转速泵加水塔(或高位水箱)的供水系统
这种供水方式是由水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作,水塔水位低于某一高度时水泵启动,水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电,供水压力比较稳定,但基建设备投资大,占地面积大,水压不可调,供水质量差。
(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统
这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水,通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时,水泵启动;当罐中压力升到压力上限时,水泵停止。这种方式,设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁,易造成电机的损坏,能耗大。
变频恒压供水系统不仅克服了过去供水系统的缺点,而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,s7-200具有低廉的价格和强大的指令,可以满足多种多样的小规模的控制要求,变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性,而且实现水泵的无级调速,使供水压力能够跟踪系统所需水压,提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动,启动时冲击电流很小,启动能耗小。
2 供水系统的基本特性
供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q),前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明,流量q越大,扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量q的大小主要取决于用户的用水情况。
管阻特性是以水泵的转速不变为前提,阀门在某一开度下,扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知,在同一阀门开度下,扬程h越大,流量q也越大,流量q的大小反映了系统的供水能力。
扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的平衡工作点,如图1中a点。在这一点,用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时,扬程ha稳定,供水系统的压力也保持恒定。
图1 供水系统的基本特性
3 变频恒压供水系统的构成及工作原理
3.1 系统的构成
变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc作为控制器,变频器mm440是频率调节器,交流接触器和电动机作为执行机构,压力传感器作为控制的反馈元件。s7-200 plc选用内部控制模块cpu224,模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出,对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便,在软件中只需要配置pid的每个参数。
三相交流电与mm440的电源输入口连接,经过变频器变频后的交流电接异步电动机,异步电动机带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到交流接触器,交流接触器两端连接的是工频或变频的三相交流电,主要起接通或断开三相交流电与异步电动机。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-,该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号,压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。
图2 变频恒压供水系统的总体框图
3.2 系统的工作原理
变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水,通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速,从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此,供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速,通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。
异步电机的转速为:
其中:
n0为异步电机同步转速;
n为异步电机转子转速;
f为异步电机的定子输入交流电的频率;
s为异步电机的转差率;
p为异步电机的极对数。
由上式可知,当异步电机的极对数p不变时,电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。
当系统启动,运行在自动模式时,此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定,plc根据给定的水压自动调节交流电的频率,精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期,系统的用水量猛增,扬程降低,供水量不足,供水水压下降,1#电机输入交流电的频率会升高,以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率,供水水压仍然小于设定的水压时,1#电机会自动切换到工频状态下,同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间,系统的用水量递减,扬程升高,供水量过大,2#电机会退出变频状态,1#电机由工频切换到变频状态,并不断调节交流电频率,系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时,自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时,系统才会采用手动模式。用户根据需要,可以从plc的输入开关输入信号,选择1#电机或2#电机运行在工频状态。
变频恒压供水系统的功能要求:系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力(稳态误差在5%内);可以自动进行自动模式/手动模式切换。
系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号,电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口,与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号,经过plc(s7-200)pid模块pi调节后发出控制电压信号,送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应,调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的闭环控制系统,其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。
图3 变频恒压供水系统的控制原理框图
4 硬件电路设计
4.1 主电路
变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、热继电器kr等组成,采用了一台变频器切换控制两台电机,1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换,交流接触器的通断由s7-200的输出口控制。主电路如图4所示。
图4 系统主电路图
4.2 控制电路
控制电路主要由plc(s7-200)、变频器mm440等组成,plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q,sb0为plc的程序启动按钮,与plc的i0.0输入口相连接,当按下sb0时,i0.0为“1”,plc程序启动。k1为系统的自动模式开关,当k1接通时,i0.1为“1”,交流接触器km1闭合,系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时,i0.5为“1”,1#泵和电机切换到工频状态下,2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时,i0.6为“1”,2#电机停止运行,1#电机由工频切换到变频状态下。i0.5和i0.6的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关,当k2接通时,i0.2为“1”,交流接触器km1断开,系统不能自动运行,用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器,km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器,km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器,km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器,km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。
图5 plc外围接线图
5 程序设计
5.1 plc程序设计
plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q,按下起动按钮sb0,plc程序复位。当合上开关k1,i0.1为“1”,系统在自动模式下运行,交流接触器km1接通,系统将根据程序跟踪设定供水压力。
图6 主程序流程图
当用户用水量递增,变频器达到频率50hz,供水压力还没有达到设定的供水压力时,mm440输出高电平到i0.5。此时,q0.1为“0”, q0.2为“1”,交流接触器km2断开,km3接通,1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器停止,变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降,3s后q0.3为“1”,2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降,软启动静止的2#电机,减小电机启动电流,避免电机烧毁。
当用户用水量减小,变频器达到下限频率30hz,供水压力还是高于设定的供水压力时,mm440输出高电平到i0.6。此时,q0.4为“0”,km2断开,2#电机退出变频并逐渐停止。同时q0.1为“1”,q0.2为“0”,交流接触器km2接通,km3断开,1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因:在供水系统中,转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程(实际扬程)形成水泵“空转”的现象。在多数情况下,下限频率应定为30hz~35hz。
当合上开关k2,系统在手动模式下运行,交流接触器km1断开。用户可以根据需要,合上开关k3,交流接触器km3接通,选择1#电机在工频下运行。合上开关k4,交流接触器km5接通,选择2#电机在工频下运行。
5.2 变频器mm440的参数配置
变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1-,模拟电压信号输入后通过a/d转换器得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号,输入到变频器的模拟口,变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口,最高频率应该设置为50hz,最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。
附表 mm440的参数配置
6 结束语
应用西门子plc(s7-200)内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统,高效节能,调速供水效果突出,抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动,减少了设备损耗,延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制,稳态误差小,动态响应快,运行稳定。实验效果表明,采用plc(s7-200)和变频器mm440构成的变频恒压供水系统,具有很强的实用性,体现了变频调速恒压供水的技术优势,为供水领域开辟了切实有效的途径。
参考文献
[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.
[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.
[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.
[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
C. 毕业论文电气工程及其自动化
学校,和市级或市级以上的职业鉴定所和学校。都可以有设备提供给你用的。只要你有钱,装备绝对全。不过我看你要的都是小部件。可以去淘宝和关广村上买呀。。很便宜来着。。像我在深圳,要小元器件,直接可以去华强北。你也可以自己看看你那边有没有大点的电子交易场所。
D. 高分悬赏 电气工程及其自动化专业 毕业论文 求原创
基于给定指标的电机设计
我肯定好事情
E. 电气工程自动化专业(毕业论文)
1、 高压软开关充电电源硬件设计
2、 自动售货机控制系统的设计
3、 PLC控制电磁阀耐久试验系统设计
4、 永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究
5、 PLC在热交换控制系统设计中的应用
6、 颗粒包装机的PLC控制设计
7、 输油泵站机泵控制系统设计
8、 基于单片机的万年历硬件设计
9、 550KV GIS中隔离开关操作产生的过电压计算
10、 时滞网络化控制系统鲁棒控制器设计
11、 多路压力变送器采集系统设计
12、 直流电机双闭环系统硬件设计
13、 漏磁无损检测磁路优化设计
14、 光伏逆变电源设计
15、 胶布烘干温度控制系统的设计
16、 基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真
17、 电镀生产线中PLC的应用
18、 万年历的程序设计
19、 变压器设计
20、 步进电机运动控制系统的硬件设计
21、 比例电磁阀驱动性能比较
22、 220kv变电站设计
23、 600A测量级电流互感器设计
24、 自动售货机控制中PLC的应用
25、 足球机器人比赛决策子系统与运动轨迹的研究
26、 厂区35kV变电所设计
27、 基于给定指标的电机设计
28、 电梯控制中PLC的应用
29、 常用变压器的结构及性能设计
30、 六自由度机械臂控制系统软件开发
31 输油泵站热媒炉PLC控制系统设计
32 步进电机驱动控制系统软件设计
33 足球机器人的视觉系统与色标分析的研究
34 自来水厂PLC工控系统控制站设计
35 永磁直流电动机磁场分析
36 永磁同步电动机磁场分析
37 应用EWB的电子表电路设计与仿真
38 电路与电子技术基础》之模拟电子篇CAI课件的设计
39 逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真研究
40 机器人足球比赛图像采集与目标识别的研究
41 自来水厂plc工控系统操作站设计
42 PLC结合变频器在风机节能上的应用
43 交流电动机调速系统接口电路的设计
44 直流电动机可逆调速系统设计
45 西门子S7-300PLC在二氧化碳变压吸附中的应用
46 DMC控制器设计
47 电力电子电路的仿真
48 图像处理技术在足球机器人系统中的应用
49 管道缺陷长度对漏磁场分布影响的研究
50 生化过程优化控制方案设计
51 交流电动机磁场定向控制系统设计
52 开关电磁阀流量控制系统的硬件设计
53 比例电磁阀的驱动电源设计
54 交流电动机SVPWM控制系统设计
55 PLC在恒压供水控制中的应用
56 西门子S7-200系列PLC在搅拌器控制中的应用
57 基于侧抑制增强图像处理方法的研究
58 西门子s7-300系列plc在工业加热炉控制中的应用
59 西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用
60 PLC在恒压供水控制中的应用
61 磁悬浮系统的常规控制方法研究
62 建筑公司施工进度管理系统设计
63 网络销售数据库系统设计
64 生产过程设备信息管理系统的设计与实现
F. 自来水厂主要有什么电气设备
该设备集洗瓶、灌装、套盖、压盖和成品送出为一体,使用的原材料符合食品行业和其他行业要求。 该设备采用380V(220V)、50HZ交流电源和性能可靠、操作简便
G. 毕业论文 《基于智能仪表的自来水厂自动化系统设计》
在这真不好解决。。。你可以去找你们毕设老师啊