自来水检测技术论文

基于PLC的恒压供水系统设计摘要随着人民生活水平的日趋提高，新技术和先进设备的应用，使给供水设计得到了发展的机遇。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给供水设计带来了新的挑战。本系统采用PLC进行逻辑控制，采用带PID功能的变频器进行压力调节，系统存在工作可靠，使用方便，压力稳定，无冲击等优越性。本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得最佳控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压的；系统水处理设备运转的监视、控制；故障及异常状况的报警等。现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，即根据供水管的高/低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况，给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。关键词：可编程控制器；变频器；传感器目录1前言供水系统发展过程及现状供水系统的概述．变频恒压供水系统主要特点：．恒压供水设备的主要应用场合：．恒压供水技术实现：32系统总体设计方案系统设计方案系统控制要求控制方案运行特征系统方案可编程控制器(PLC)的特点及选型特点及应用可编程控制器的选型．PLCCPM2A模拟量输入/输出单元变频器选型及特点产品信息：变频节能理论：．变频恒压供水系统及控制参数选择：．变频恒压供水系统的优点及体现远传压力表主要技术指标结构原理系统控制流程设计系统组成及作用系统运行过程203软件设计系统中检测及控制开关I/O分配地址及标志位分配表流程图程序设计：294.结论43致谢44参考文献45

水是生命之源，水是人类的渴望，水是关系国家安全的重大战略问题。但是，我们偏偏缺的就是水。缺水，是不争的无奈。­ ——因为缺水，多少沃野绿洲变成浩瀚的戈壁，我们的先人不得不无数次背井离乡，迁涉远土。­ ——因为缺水，我们曾不得不动员起全家的男女老幼，拿起那所有可以使用的坛坛罐罐去四处抢水。然而长久以来，我们最不尊重的、无节制开发的、大大方方浪费的、明明白白污染的、无时不刻跑冒滴漏的也是水。用水者从来很少问起：自来水­——你从哪里来？所以，我们不得不再次拿起“节水光荣，浪费可耻”这个口号，去唤醒人们的觉悟。应该说，自然因素造成的水资源不足状况，我们无法在整体上改变，但人为因素加剧的缺水，则可通过努力使之缓解。这个努力，就是大力提倡节水和治污，这是我们在改变缺水状况的努力中能够做到也必须做到的事情，关键在于——节水，要从我做起，要从每一个用水人做起。节水，是因为缺水据多年记载，全国670多个城市中，约有400个城市常年供水不足，其中有110个城市严重缺水，年缺水量达60多亿立方米，由于缺水每年影响工业产值约2000多亿元，许多城市在天旱时被迫定时限量供水。问题的严重性更在于­——水源极为紧缺。我国是世界上最贫水的13个国家之一，人均水资源量不足2300立方米，只相当于世界人均的1／4，且时空分布严重不均。从时间上讲，北方各省（市、区）全年降水主要集中在7、8、9三个月，其余时间则多旱少雨；从空间上讲，南方多北方少，北方人均水资源更低，不足2000立方米，有些省份甚至低于500立方米。按照国际公认的标准，人均1750立方米为用水紧张线，1000立方米为生存基本线。足见我国水资源短缺的状况是十分突出的。问题还在于，随着工业化、城镇化、现代化水平的提高，城市群的继续增加，城镇规模的不断扩大，城市用水的比重还要逐步上升，城市缺水的矛盾将会愈加突出。就我省来讲，陕西是水资源严重短缺的省份之一，人均水资源占有量1266立方米，仅为全国人均量的1／2，世界人均量的1／8。按耕地面积计算，亩均水资源量860立方米，仅为全国亩均量的44％。陕西南北狭长，水资源分布很不均衡，水土组合极不合理。秦岭以南土地面积占全省的37％，而水资源量占全省的71％，秦岭以北地区面积占全省的63％，而水资源量仅占全省的29％。特别是经济比较发达、城市群相对集中、人口占全省60％、耕地面积占全省55％、工农业产值占全省80％以上的关中地区，人均水资源量仅388立方米，为全省人均量的30％，不到全国人均量的1／6，约为世界人均量的1／26，与已经出现水资源严重危机的北方几个省市人均量相当。其次，我省水资源年际、年内变化十分悬殊。据水文资料记载，我省地表径流在丰水年可达800亿立方米以上，而枯水年则不足280亿立方米，丰枯比达3：1。水资源年内分布也很不均衡，7—10月占全年径流量的60—70％，而其余8个月径流量仅占全年的30—40％。除此而外，我省以干旱缺水为主要特征的灾害十分频繁。据对1371年至1990年的620年历史记载分析，发生1—2年以上大范围持续干旱290次，平均两年一次。其中1950—1990年发生不同级别的旱灾37次，平均年一次，年平均成灾面积超过1300万亩。进入90年代以来，我省干旱缺水的形势更加严峻，1994年—1995年全省发生的特大干旱，仅夏秋两季受灾面积就超过5000万亩，严重干旱2800万亩，绝收510万亩。长期的干旱缺水，不仅造成农业大面积减产，而且致使全省各城市均经历了长达20多年的大面积水荒，对工业生产、城市生活和社会稳定产生严重影响。由此不难看出，水资源短缺已成为制约陕西经济社会发展的重要因素。不仅如此，随着我省城市化步伐不断加快，城市经济快速发展和社会事业不断进步，城市人民生活水平的提高，城市缺水的矛盾将会愈加突出。因此，在认真做好城市供水工作的同时，突出节水和水污染防治工作显得十分重要，且任务艰巨，责任重大，意义深远。节水，治污回用是根本出路水资源的短缺，用水量的不断增加，本身就是一对难以化解的矛盾，而对水的浪费和污染，有如雪上加霜，使矛盾更加突出。水污染在我国已十分严重。城市污水排放量从1990年的近180亿立方米增加到现在的约360亿立方米左右，其中生活污水近80％未经处理直排水体。我国有％的城市河段受到中度或严重污染，118个大城市中％的城市地下水受到不同程度的污染。我国的一些城市虽然水源充足，但由于污染的加剧，可资利用的却很少，成为缺水型城市。“守着江河缺水喝”，是我国许多城市面临的窘境。可见，水污染加剧了水资源的短缺，使有限的水资源不能得到充分利用，使可以再利用的水资源不能进入再利用的良性循环。节流、治污、开源，这三方面措施是相互影响、相互作用的。“节流”是由我国贫水的基本水情决定的，必须放在优先位置。“治污”具有保护水资源、改善水环境，增加供水量的多重效益，是解决城市缺水问题的根本出路。“多渠道开源”的内涵除了合理适度开发地表、地下水资源外，还包括雨水利用、海水代用、海水淡化和污水资源再生利用等，而污水资源的再生利用应当成为“开源”的主要途径。也就是说，城市水资源利用要治污为本，这是保护供水水质、改善水环境的必然要求，也是实现城市水资源与水环境协调发展的根本出路。首先，工业污水防治要进行战略转变。我国长期以来实行的末端处理、达标排放为主的工业污染控制战略，现已被国内外证明是耗资大、效果差、不符合可持续发展的战略。专家指出：污水防治应实行从以末端治理为主向以源头控制为主的战略转变。那就是，淘汰物耗能耗高，用水量大、技术落后的生产工艺，推行“清洁生产”，在生产过程中提高水的利用率，实行中水处理，进行循环利用，减少污水排放量，逐步做到零排放。这样既减少了污染，又节约了水资源，降低了成本，提高了利润，达到经济效益和环境效益“双赢”。其次，要下大气力提高城市污水处理能力，切实重视城市生活污水的再生利用。目前城市生活污水排放已是我国城市水的主要污染源，城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。一是要按照保本微利原则尽快提高污水处理费征收标准，使污水处理设施的建设和营运具备能够偿还投资贷款、维持日常运营费用的运行机制。污水处理费对设施运行成本补偿不足，是导致我省城市污水处理设施建设缓慢、污水处理能力严重滞后的重要原因，所以，调整污水处理费势必成为发展污水处理产业的关键所在。污水处理回用是解决城市生态环境用水和工业、服务业用水最有效、最廉价的手段；提高污水处理回用率，是改变水质型城市缺水状况，避免远距离调水导致城市用水价格大幅度上涨的根本措施；污水处理回用这一可靠的水资源也是城市长期、稳定、可持续发展的最重要条件。因此，应该把污水处理工作摆在城市基础设施建设的重要位置，将污水处理费的调整，优先于供水价格的调整。二是要建立稳定的污水处理设施专项投资渠道，同时引入市场机制，构筑多元化的投融资渠道，加快污水处理设施建设的步伐。提高城市污水处理率，需要的不仅仅是建设污水处理厂的投入，而且还需要建设形成拦截汇集污水的完整的管网系统，甚至其所需的投资量，远远大于污水处理厂建设本身。因此，必须建立一个稳定规范的财政注入资金的渠道，加大投资力度。同时，还必须积极引入市场机制，吸纳集体、个人、外商投入城市污水处理设施的建设和营运，并建立完善的投资回报机制和完整易行的处理回用、销售收费规则，以对各种社会资金产生一定的吸引力。节水，价格调整不容回避如果说有什么能让全民都关心节水问题，那就是水价。长期以来，我国一直实行福利性水价，水价之低，对节水十分不利。一方面令人对水的珍惜只停留在口头上，而不切实体现在行动上；另一方面，低水价造成城市供水和治污投入不足，既限制了供水事业的发展，也限制了污水的循环利用。因此用调整水价的方式，建立一套符合市场经济发展要求的水价形成机制和管理机制，逐步提高城市供水价格，促进全社会节水，已势在必行。水不是“取之不尽，用之不竭”的，它是一种再生能力很低且具有很高价值的资源和商品，运用经济杠杆原理促进人们节水，既符合商品经济原则，又保护和节约了水资源，是一举多得的事情。水是商品这种认识，过去在人们的头脑中是没有的。正因为如此，才出现了管理上的低水价和普遍存在的水资源浪费现象。水价改革涉及面广，直接关系到人们的切身利益和承受能力，并不是一个单纯的提价问题。因此，如何改革，成为大家密切关注的焦点。《十五计划纲要》中提出“建立合理的水资源管理体制和水价形成机制”，为水价的改革确定了目标。城市水价改革的方向，是要逐步实行容量和计量相结合的两部制水价制度及阶梯式计量水价，建立完善的、合理的水价形成机制。在将定额内用水价格逐步调整到位的同时，拉大定额外用水和定额内用水的价差，实行超额累进加价收费制度，使超额用水付出更高的经济代价。实行这种政策，有两个好处，一是水费不会成为低收入居民太大的负担；二是利用价格杠杆促进节水。兄弟省市和国外的实践证明，这种办法是完全可行的，关键是应该在“合理”上下功夫，过低的水价是赔本生意，是最不合理的。节水，应用节水型器具是关键节水是一项艰巨复杂的工程，但又必须从微小处着手，从点点滴滴开始，这正应了那句“不汇涓滴，无以成江海”的话。所以涉及千家万户的节水型器具的开发、推广、应用就势必成为城市节水的关键。城市供水和使用过程中，跑冒滴漏现象十分严重。据调查资料显示，住宅楼平均耗水的20％是由于流失而损失的，10－15％是由于剩余水未重复利用而损失（如洗过衣服的剩余水可用于拖地、冲厕，洗过菜的剩余水可用来浇花等），若能使用节水型器具和重复利用剩余水，使这些损失减少一半，则每年全国就可节约几十亿立方米的高质量可饮用水。据有人试验发现，水龙头以每秒一滴的速度滴水，35分钟就可损失240毫升的净水，这样一年就要滴掉36吨净水。事实上，这样的龙头在千家万户中确实不少，甚至在公共场所的一些龙头还长年淌水，却无人在意。为了推广新型节水器具和节水新技术，有关方面做了大量工作，使这些器具和技术在节水中发挥了作用。国家和我省每年都公布一批定点节水产品，并且明文规定新建、扩建、改建项目必须使用节水器具。北京在2000年出台了26项节水措施，其中包括：强制淘汰螺旋式升降铸铁水龙头，出资4000多万元向居民发放200万只节水龙头；强令洗车场必须使用自动循环水设施，采用循环水洗车后，有的洗车点一个月的水费只有90元。据悉上海、南京、济南等市也已经禁用9升座便器，推广使用6升座便器，并强制使用节水龙头。尽管各方开始积极推广使用新型节水器具和节水新技术，但这些器具和技术的普及，并在节水中发挥明显作用的情况还未出现，于是形成了“叫好不叫座”的尴尬局面。老式马桶和水龙头仍在广泛使用，传统的洗车方法仍随处可见。对这种现象的形成原因进行分析，归纳起来，有以下几点：­ ——节水意识不强，对使用节水器具和技术缺少足够的认识和热情。­ ——水价过低导致新型节水器具和节水新技术缺乏市场。­ ——相关政策不够有力，不够配套，奖罚不分明。­ ——旧的器具和技术使用的面广量大，淘汰较难，“三同时”落实未被重视。­­ ——节水器具价格较高，影响了群众的购买和使用。针对这些问题，国家有关方面正在积极制定对策，以使城市节水工作更进一步开展。“强化城市节水工作，强制淘汰浪费水的器具和设备，推广节水器具和设备，加强节水技术、设备的研究开发和节水设施的建设”是《十五计划纲要》中提出的目标和要求。节水器具是节水的硬件，可以有效遏制水的浪费，因此它的尽快推广使用，是符合国家和人民群众的根本利益的。这是城市节水工作的关键所在。节水，呼唤法规的完善自九十年代初以来，国务院批准颁布了《城市节约用水管理规定》、《城市供水条例》，建设部与国家经贸委、国家计委联合制定发布了《节水型城市目标导则》等政策规定，我省也先后出台了《陕西省水资源管理条例》、《陕西省取水许可制度实施细则》、《陕西省城市市政公用设施管理条例》等项地方法规。这些法规政策对城市节约用水的开展起到了积极的推动作用。但是，这些政策法规和标准规范大多是原则性和指导性的，对于技术性较强的城市节水工作来讲，力度还尚不够。节水工作的实践，呼唤法规政策的尽快完善和细化，使节约用水成为各行各业和每个城市居民必须遵循的一项法律制度。据悉，国家有关方面和我省已经和正在抓紧制定完善以下三个方面的政策法规和标准规范：一是制定并实施节水型用水器具的强制性标准。这项标准将明确规定城市所有新建、改建和扩建房屋中，必须采用节水型用水器具，无论是建设单位还是建筑设计单位，违反规定继续采用国家明令淘汰的卫生洁具和配件的，要按照有关规定严加惩处。还规定要限期完成现有公共建筑和各单位房屋建筑中不符合节水要求的用水器具的更换改造，并采取积极措施，鼓励和引导居民尽快更换现有住宅中不符合节水要求的用水器具。二是制定城市自来水管网漏失率的控制标准和检测规范。这一规范要求进一步深化城市供水企业经营管理体制改革，强化成本约束力度，促进供水企业加强对自来水管网的日常检测维护，尽快将管网漏失率降低到控制标准之下；对漏失率在15％以上的，要限期整改。“十五”期末，所有大中城市运行使用年限超过50年的供水管网，必须全部完成更新改造。三是研究制定城市居民生活用水定额标准。制定这一标准的目的，不是要限制居民正常的用水需求，而是要通过定额管理这样一种手段，促进人们转变在多年低水价情况下形成的粗放型用水习惯和观念，增强全民的节水意识，树立正确的用水观念。节水，从我做起人们是否具有节水意识，对节水工作的顺利开展至关重要。当前人们的节水意识如何？毋庸讳言，现在人们的节水意识还相当淡薄，水的浪费现象还比比皆是。相当数量的人对水的认识仍然停留在“自来水”的水平上，即认为水是不尽不竭的，没必要为浪费一点水而大惊小怪，甚至认为水不是“贵如油”，而是“淡如水”。另外一些人虽然认识到水的宝贵，但对水资源短缺的紧迫性认识不足，节约用水仍然没有成为他们的自觉行动。为什么在开展节水工作已20年后的今天，人们的节水意识仍然这么淡薄，水的浪费现象还这么严重？这是因为，其一，生活在城市里的人们，很少有缺水的切身感受，对广大消费者来说，很少考虑到长远，既无近忧，又无远虑。用水对他们来说，的确是举手之劳的事情，其体验一直停留在开龙头和关龙头这个再简单不过的动作上，至于开辟水源的艰苦，制水净水的复杂过程和投入巨资解决城市用水的豪大工程，他们要么不闻不问，要么知之很少。那么，他们节水意识的淡薄也就不足为怪了。其二，以往我们的节水宣传，仅仅依靠媒体的小篇文章上，既无“家喻户晓”式的宣传，又没有行之有效的强制措施，对培养良好的节水习惯尚不能起到直接的作用。其三，还应该看到，良好的习惯和意识是逐步形成的，节水意识的形成和提高也是这样，它是一个过程，需要一定的时间。那么，怎样加强人们的节水意识呢？我们不可能人为地让人人都去切身感受缺水的恐慌，也不能无止境地去等待人们自己提高，因此，只能在节水意识的强化上下功夫。除过提高水价、征收污水处理费、核定生活用水定额、超定额累进加价等重要的、一定要用的经济手段外，还应切实重视宣传、教育和监督工作。采取各种动人、有效的形式，加强水资源严重短缺的国情教育和宣传，使全体公民掌握实情，掌握科学的用水知识，树立正确的水观念，增强全社会对水的忧患意识，懂得保护水资源、水环境是每个公民的义务。转变落后的用水观念和习惯，把节水变成每个人的自觉行为和责任，还要注意培养少年儿童从小懂得节水和我要节水的原本意识。只要人人都“从我做起”，节水、惜水、爱水的前景将会灿烂无比。节水，要从每一个人做起。