变频恒压供水系统开题报告 胡明龙
恒压供水开题报告

恒压供水开题报告1. 引言本文档是关于恒压供水系统开题报告的内容。
恒压供水系统是一种基于水泵控制技术的供水系统,通过不断调整水泵的运行状态,以维持供水管网中的水压恒定。
本文将介绍恒压供水系统的背景和意义,并阐述研究目标、研究内容和研究方法等。
2. 背景与意义供水系统在现代城市的生活中起到至关重要的作用。
传统的供水系统通常采用恒流供水方式,即根据用户需求设置一定的供水流量,并通过控制水泵的运行来维持流量恒定。
然而,在实际应用中,由于供水管网系统的复杂性和各种不确定因素的存在,恒流供水方式无法保证供水管网中的水压始终恒定,导致用户在不同时间段或不同楼层的用水体验存在较大的差异。
因此,实现恒压供水成为一项重要的研究课题。
恒压供水系统可以根据用户的需求动态调整水泵的运行状态,使得供水管网中的水压始终保持恒定,提高用户的用水体验,同时能够节约能源和减少资源浪费,具有重要的社会和经济意义。
3. 研究目标本研究的目标是设计和实现一种高效稳定的恒压供水系统,旨在解决传统供水系统中存在的水压不稳定问题,提高用户用水的便利性和舒适性。
具体目标包括:•分析和建立恒压供水系统的数学模型,以实现对供水管网中水压的动态控制;•设计并实现基于该数学模型的恒压供水控制算法,能够根据用户需求自动调整水泵运行状态;•建立恒压供水系统的实验平台,验证算法的有效性和实用性。
4. 研究内容本研究的主要内容包括:4.1 数学模型的建立通过对供水管网系统的水力学原理进行分析和研究,建立恒压供水系统的数学模型。
该模型将考虑供水管网的拓扑结构、管道参数、用户需求等因素,以实现对水压的恒定控制。
4.2 控制算法的设计与优化根据建立的数学模型,设计并优化恒压供水系统的控制算法。
算法的核心是根据用户的用水需求和供水管网的特性,动态调节水泵的运行状态,保持供水管网中的水压恒定,提高供水质量和用户用水体验。
4.3 实验平台的建设和验证构建恒压供水系统的实验平台,通过实验数据的采集和分析,验证所设计的恒压供水系统的性能和有效性。
基于PLC变频调速供水系统的设计开题报告

3、要解决的主要问题:
1)掌握基于PLC的变频恒压供水系统的工作原理。
2)基于PLC的变频恒压供水系统的硬件和软件设计。
3)PID算法在变频调速恒压供水系统中的应用。
4)完成上、下位机的通信设置,通过通信模块实现对供水系统的远程监控和故障报警。
4、本次课题的预期目标就是实现任务书上所有的功能;
2.选题意义:变频恒水压供水系统集变频技术、电气传动技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控:同时可达到良好的节能性,提高供水效率,所以研究设计基于变频请速的但定水压供水系统对于提高企业效事以及人民的生活水平,同时降低能耗等方面具有重委的现实意义。变频恒压供水系统在工业和生活中有很广阔的应用前务,除了具有明显的节能效果外,还具有换作方便、容易、维护量小的特点。受频器的软启动功能也减少了对电网的冲击,使设备运行方式更趋于合理,设备的自动化水平得到提高,总之采用变频恒压供水系统是一种技术先进,经济实用的选择。
[4]王念春变频调速技术在供水系统中应用的节能分析,电工技术杂志,2001,(6)
[5]张燕宾编SPWM变频调速应用北京机械工业出版社,1997-12
[6]吴建強等编,可编程序控制器原理极应用黑龙江哈尔滨工业大学出版社,1998-071
[7]张桂香主编电气控制与PLC应用北京化学工业出版社,2003:07
开题报告
毕业设计(论文)题目
基于单片机的液位控制系统的设计
题目类型
工程设计(项目)□
论文类□
作品设计类□
其他□
一、选题简介、意义
1.选题简介:液位控制系统在工业生产中有广泛的应用,经过市场调查,我们发现,市场上大多数的液位控制系统多为PLC控制。而单片机的优势便是体积小价格低,可靠性强。本课题就是要设计一个体积与价格较PLC控制的液位控制系统更加便宜,体积更加小巧,控制能力更强的液位控制系统。使得液位控制系统的成本更加低廉
恒压供水系统开题报告

恒压供水系统开题报告第一篇:恒压供水系统开题报告毕业设计开题报告题目系别:机电工程系专业:机电一体化班级:学号:姓名:一、选题目的和意义随着我国社会经济的发展,工业化和城市化进程的加快,城市人口和城镇建设规模不断扩大,人们生活水平日益提高,因此对城市的供水系统提出了更高的要求。
供水系统主要表现在其可靠性、稳定性、经济性等方面,它们将直接影响到我们的正常工作和生活和工作,也体现了供水管理水平的高低。
而我国在市政供水无法满足一个小区的供水要求,控制自动化水平低。
其主要表现在用水高峰期,供应量低于需求量,经常出现小区四楼以上经常缺水出现供不应求的现象,而在低峰期,出现一楼水压过高,供应量又高于需求量,出现供过于求的现象,经常造成水管破裂供水系统损坏电能和水资源的浪费,传统的供水由市政局提供水,大都采用恒速泵加压供水、高水位水塔,但可靠性不高,不经济,自动化程度低难以满足人们生活的需求,本文根据城市小区的现状设计一套恒压供水系统。
这套系统具有压力恒定,能实现泵驱动电动机的软启动、软停止闭环控制系统等高效节能的优点。
随着PLC控制技术和变频器调速技术的发展,提高供水系统可靠性,利用先进的自动化技术,控制技术,设计高性能,高效率,高节能的恒压供水系统成为必然趋势。
其具有广阔的应用前景和可观的经济社会效应。
恒压供水是在PLC控制技术和变频器调速技术发展之后发展起来的,在早期,由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、启制动控制方面,应用在恒压变频供水系统中是变频器仅作为执行机构,在设计是都采用一台变频器控制一台水泵机组的方式,因此投资成本高,随着变频技术的发展和变频供水系统的稳定性和可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可,国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器,像日本SAMC公司,就推出了恒压供水基板,备有“变频泵固定方式”和“变频泵循环方式”两种模式。
变频恒压供水系统设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目:变频恒压供水系统的设计学院:电气信息学院专业:测控技术与仪器学生姓名:学号:指导老师:2015 年03 月14 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。
毕业设计(论文)开题报告文献综述水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
在通常的城市及乡镇供水中,基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵,产生压力使管网中的自来水流动,把供水管网中的自来水送给用户。
但供水机泵供水的同时,也消耗大量的能量,如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时,降低能耗,将具有重要经济意义。
变频恒压供水控制系统是通过压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC的连接,采用组态软件完成系统监控,实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能源短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度较低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
基于PLC控制的变频恒压供水系统设计【开题报告】

开题报告电气工程及其自动化基于PLC控制的变频恒压供水系统设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义随着社会主义市场经济的发展,科学发展、可持续发展的深入人心,再加上目前能源紧缺,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高;利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高兴能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。
在我国,很多地区浪费水电资源的情况比较严重,所以相对而言,节电节水的潜力非常大。
据有关国际组织发表的资料显示:中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右,消耗的水是他们的2倍左右。
我国的大量用电设备中,风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的 1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供给紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人。
节电节水,不仅潜力巨大, 而且意义深远。
水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,节水节能已经成为时代特征。
长期以来在城市供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。
主要表现在用水高峰期,水的供给量常常低于需求量,出现水压降低供不应求的现象,而在用水低峰期,水的供给量常常高于需求量,出现水压升高的情况,此时将会造成能量的浪费,同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频技术,就是通过技术手段,来改变用电设备的供电频率,进而达到控制设备输出功率的目的。
变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展,已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术,也使其应用进入了一个新的高潮。
它是通过变频调速改变轴输出功率,达到减少输入功率节省电能的目的。
自1956年世界上第一个晶闸管诞生到现在历时近半个世纪,随着电子技术的飞速发展,变频控制器从控制模块、功率输出和控制软件都已完全成熟,在提高性能的同时,功能上也有较大的扩展,很多专用变频设备附带简易PLC功能,再加上产品价格的降低,为变频器的应用打开了广阔的市场。
基于PLC的变频恒压供水系统的研究与开发的开题报告

基于PLC的变频恒压供水系统的研究与开发的开题报告一、选题背景水是生命之源,是人类生活中必不可少的资源。
在现代城市中,供水系统的建设与发展已经成为城市建设的重要组成部分。
随着城市化进程的加快,供水系统规模不断扩大,供水要求越来越高。
传统的非变频供水系统在水压调节方面存在一定的缺陷,往往出现水压波动较大、节能效果不明显等问题。
随着电子技术的发展,基于PLC的变频恒压供水系统逐渐流行起来,该系统具有自动化程度高、稳定性好、节能效果显著等特点,因此得到了广泛应用和研究。
二、选题意义基于PLC的变频恒压供水系统具有重要的实际意义和应用价值。
首先,该系统不仅能够保证供水系统的稳定运行,避免水压波动较大的问题,而且还能够实现节能、减少环境污染等目的。
其次,该系统还能够实现智能化控制,提高了供水系统的自动化程度,大大降低了管理成本。
最后,该系统能够适应不同压力、流量的供水要求,具有广泛的应用前景。
三、研究内容和方案1.研究基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理和工作原理。
2.分析该系统在节能、降低环境污染、提高供水质量等方面所起的作用。
3.开发基于PLC的变频恒压供水系统的控制软件和硬件。
4.进行实验室和现场测试,对系统的运行效果和控制精度进行评估。
5.总结和分析研究结果,提出改进和完善的建议。
四、研究计划和预期结果1.项目起止时间本项目研究工作计划从2021年9月开始,到2022年6月结束。
2.研究过程安排第一阶段:文献综述、理论分析和方案设计(2021年9月-2021年11月)第二阶段:系统软硬件的开发与实现(2021年12月-2022年2月)第三阶段:实验室测试和现场测试(2022年3月-2022年5月)第四阶段:总结分析和论文撰写(2022年6月)3.预期结果预计本研究将对基于PLC的变频恒压供水系统的设计、开发和管理方面作出一定的贡献。
预期结果包括:1)研究出一种基于PLC的变频恒压供水系统的设计和工作原理。
基于PLC的恒压变频供水系统的研制的开题报告

基于PLC的恒压变频供水系统的研制的开题报告一、研究背景及意义恒压变频供水系统是一种新型节能、环保的供水设备,可以实现供水系统的运行自动化和节能控制。
传统的供水系统可能存在着单一控制方式、能耗高等问题,而恒压变频供水系统可以利用PLC控制器实现多种控制方式,利用变频器控制水泵运行速度,从而减少能耗,提高供水系统的安全性和稳定性。
二、研究内容及技术路线(一)研究内容1. 恒压变频供水系统的工作原理及功能介绍;2. PLC控制器在恒压变频供水系统中的应用研究;3. 相关传感器的选型、安装及信号采集研究;4. 恒压变频供水系统的软件设计;5. 恒压变频供水系统的硬件设计;6. 恒压变频供水系统的系统调试和运行测试。
(二)技术路线技术路线如下图所示:1. 恒压变频供水系统的工作原理及功能介绍;2. PLC控制器在恒压变频供水系统中的应用研究;3. 相关传感器的选型、安装及信号采集研究;4. 恒压变频供水系统的软件设计;5. 恒压变频供水系统的硬件设计;6. 恒压变频供水系统的系统调试和运行测试。
三、预期成果1. 研制出一套基于PLC的恒压变频供水系统;2. 对恒压变频供水系统的PLC控制器应用、传感器选型、软、硬件设计等方面得出优化结论;3. 针对恒压变频供水系统的技术储备和技术掌握提出建议,为以后类似系统的优化与改进提供参考。
四、研究的实际应用价值1. 恒压变频供水系统研究的成功建立,将有助于大幅度提高现有供水系统的使用效率,节约能源;2. 恒压变频供水系统研究成果的推广,将有助于充分发挥现有设施潜能,为建设智慧城市提供可靠、安全、高效、便捷的供水保障;3. 恒压变频供水系统研究对提高供水系统效益指标,改善社会供水保障具有显著的现实意义。
恒压供水系统中智能控制方式的应用研究的开题报告

恒压供水系统中智能控制方式的应用研究的开题报告
一、选题的目的和意义
恒压供水系统是现代城市供水系统的主要形式之一,它采用变频器等设备自动调节水泵的转速,使得水压保持稳定。
当前,随着智能控制技术的发展,智能控制方式
在恒压供水系统中的应用也越来越广泛,这不仅可以提高系统的可靠性和效率,还能
大大降低能耗和维护成本。
因此,本研究旨在探究恒压供水系统中智能控制方式的应
用研究,以期提高恒压供水系统的工作效率和经济性。
二、研究的内容和方法
本研究的核心内容是恒压供水系统中智能控制方式的应用研究,包括以下几个方面:
1. 智能控制系统的建立:本研究将建立一个针对恒压供水系统的智能控制系统,系统中将包括传感器、控制器、变频器等设备,以实现对系统的实时监测和调节控制。
2. 控制方式的设计:本研究将比较分析不同的智能控制方式,如PID控制、SVM、神经网络等,选出最优的设计方式,并实现相应的算法和控制程序。
3. 实验验证和优化:采用实验室和现场实验两种方式,验证控制系统的可行性和效果,并对智能控制系统进行优化和改进,以进一步提高系统的工作效率和经济性。
本研究将采用文献调研、实验室试验、现场实验和数据处理等方法进行,以全面探究恒压供水系统中智能控制方式的应用研究。
三、研究预期成果及应用价值
1. 建立了适用于恒压供水系统的智能控制系统,为更好的控制水压提供了有效的方式和手段。
2. 设计开发了最优的控制方式和算法,有望在恒压供水系统中得到广泛应用,从而进一步提高其工作效率和经济性。
3. 实验验证结果和数据分析,可以为相关领域的研究和应用提供重要的参考和借鉴价值,为新系统的建设和优化提供技术支持。
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毕业设计(论文)开题报告题目:变频恒压供水系统的设计学院:电气信息学院专业:自动化学生姓名:胡明龙学号: ************ 指导老师:***2016 年03 月10 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。
毕业设计(论文)开题报告文献综述1.引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
在通常的城市及乡镇供水中,基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵,产生压力使管网中的自来水流动,把供水管网中的自来水送给用户。
但供水机泵供水的同时,也消耗大量的能量,如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时,降低能耗,将具有重要经济意义。
变频恒压供水控制系统是通过压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC的连接,采用组态软件完成系统监控,实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能源短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度较低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活,也直接体现了小区物业管理水平的高低。
2.传统供水系统传统的供水方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源、效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,严重影响了居民的用水和工业系统中的用水。
传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式,其优、缺点如下:(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,水泵的增减都毕业设计(论文)开题报告2.开题报告:一、课题的目的与意义;二、课题发展现状和前景展望;三、课题主要内容和要求;四、研究方法、步骤和措施开题报告一、课题的目的与意义目前,居民生活用水和工业用水日益增加。
由于居民日常用水和工业用水会随季节、昼夜等变化而随之发生变化,如采取传统的供水方式不仅影响生活也不利于资源的优化配置。
传统的供水系统已经不能满足人们的需求,为了能更合理的分配资源,使能最大限的为人们所用,可采用变频恒压供水方式来代替传统的供水系统,以达到供水稳定,满足人们需求,合理优化分配等目的。
本文介绍的是关于变频恒压供水系统的设计,因为变频恒压供水系统有高效节能,恒压供水,安全卫生,自动运行,管理简便等优点,非常适合现在的国民需求。
变频恒压供水系统根据用水量的变化,自动调节运行参数,在水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求是当今先进、合理的节能型供水系统。
变频调速是现在优于以往任何一种调速方式(如调压调速、变极调速、串级调速等)的技术,是当今国际上一项效益最高、性能最佳、应用广泛、最有发展前途的电机调速技术。
它采用了微机控制技术,电力电子技术和电机传动调速技术实现了工业交流电动机的无极调速,具有高效率、宽范围和高精度等特点。
以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有可靠性高,抗干扰能力强,组合灵活,变成简单,维修方便和低成本低能耗等诸多特点。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便实现供水系统的集中管理和监控;同时系统具有良好的节能性,这在能量日益紧缺的今天尤为重要,所以研究设计系统,对于调高企业效率以及人民生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
二、课题发展现状和前景展望变频恒压供水是在变频调速技术发展之后逐渐发展起来的,在早期,由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、变压变频比控制及各种保护功能。
应用在变频恒压供水系统中,变频器仅作为执行机构,为了满足供水量大小需求的不同时,保证管网压力恒定,需在变频器外部增加压力控制器和压力传感器,对压力进行闭环控制。
从查阅的资料的情况来看,国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式,几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况,因而投资成本高。
即1968年,丹麦的丹弗斯公司发明并首家生产变频器后,随着变频器技术的发展和变频恒压系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优先以及显著地节能效果被大家发现认可后,国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器,像瑞士的ABB集团推出了HVAC变频技术,法国的施耐德公司推出了恒压供水基板,备有PID调节器和PLC可编程控制器等硬件继承在变频器控制基板上,通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能,只要搭载配套的恒压供水单元,便可直接控制多个内置的电磁接触器工作,可构成最多七台电机的供水系统。
但是也有其缺点,就是输出接口的扩展功能缺乏灵活性,系统的动态性能和稳定性不高,与别的监控系统和组态软件难以实现数据的通信,并且限制了带负载的容量,因此适用范围受到限制。
目前国内有不少公司都在做变频恒压供水的工程,大多采用国外的变频器控制水泵的转速,水管的管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制,有的采用单片机及相应的软件予以实现;有的采用PLC及相应软件予以实现。
但在系统的动态性能、稳定性能、抗干扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说,还远远没能达到所有用户的要求。
原深圳华为电气公司(现已改名艾默生)和成都希望集团(森兰牌变频器)也推出了恒压供水专用变频器(5.5Kw-22kW),无需外接PLC盒PID调节器,可以完成最多四台水泵的循环切换、定时起动、停止和定时循环(丹麦丹弗斯公司的VLT系列变频器可实现七台水泵机组的切换)。
该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成在变频器内部实现,但其输出接口限制了带负载容量,同时操作不方便且不具有数据通信功能,因此只适用于小容量,控制要求不高的供水场所。
可以看出,目前在国内外变频调速恒压供水系统的研究设计中,对于能适应不同的用水场合,结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性的变频恒压供水系统的水压闭环控制的研究还是不够的,还有很宽广的发展前景。
因此,对于变频恒压供水系统有待于进一步淡淡的研究改善,使其能更好的应用于生活、生产实践中,给人们的生活带来更多的方便。
三、课题主要内容和要求本系统以一个供水系统作为被控对象,研究基于PLC供水控制电路设计和MCGS组态软件的监控系统设计,采用PLC和变频技术相结合技术,并引用计算机对供水系统进行远程监控和管理,保证供水系统安全可靠的运行。
PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器、和水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统,本设计中有5台泵,大泵电动机功率均为220KW,小泵功率均为160KW;所有泵可设计成变频循环软启动的工作方式;采用PID算法实现水压的闭环控制;西门子S7-300型系列PLC控制变频及现场设备的运行;系统具有自动/手动操作功能;具有故障自诊和自处理能力,对过流,欠压,过压等变频器故障均能自行诊断,并发出报警信号。
根据以上控制要求,进行系统的总控制方案设计。
硬件设备选型、PLC选型、估算所需I/O点数,进行I/O模块选型,绘制系统硬件连接图:包括系统硬件配置图、I/O 连接图、分配I/O点数,、列出I/O分配表,设计梯形图控制程序,对程序进行调试和修改并设计监控系统,开发基于MCGS组态软件的监控界面,完成系统监控调试,实现对系统的高性能控制。
四、研究方法、步骤和措施要研究变频恒压供水控制系统的研究方法。
首先,明确课题任务及要求,掌握资料查阅方法,然后搜集课题所需资料,了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义,研究供水系统的工艺特点。
选用变频器、可编程控制器、压力变送器、和水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统。
具体设计的工作步骤如下:第1-2周:明确课题任务及要求,搜集课题所需资料,掌握资料查阅方法,了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义,做好开题报告;第3-4周:研究供水系统的工艺特点,确定自己的总体设计方案。
第5周:系统主要设备选型,PLC及其模块的选型、变频器的选型;第6周:系统主电路设计,系统控制电路设计及PLC的I/O端口分配及外围接线;第7-9周:编写系统软件及PLC程序设计;第10-12周:PID参数整定、开发MCGS组态软件;第13周:完成系统调试;恒压变频供水系统主要有压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。
系统主要的任务是利用恒压控制单元使变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵,实现管网水压的恒定和水泵电机的软起动以及变频水泵与工频水泵的切换,同时还要能对运行数据进行传输和监控。
根据系统的设计任务要求,有以下几种方案可供选择:(1) 有供水基板的变频器+水泵机组+压力传感器这种控制系统结构简单,它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器供水基板上,通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能。
它虽然微化了电路结构,降低了设备成本,但在压力设定和压力反馈值的显示方面比较麻烦,无法自动实现不同时段的不同恒压要求,在调试时,PID调节参数寻优困难,调节范围小,系统的稳态、动态性能不易保证。
其输出接口的扩展功能缺乏灵活性,数据通信困难,并且限制了带负载的容量,因此仅适用于要求不高的小容量场合。
(2) 通用变频器+单片机(包括变频控制、调节器控制)+人机界面+压力传感器这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便,具有较高的性价比,但开发周期长,程序一旦固化,修改较为麻烦,因此现场调试的灵活性差,同时变频器在运行时,将产生干扰,变频器的功率越大,产生的干扰越大,所以必须采取相应的抗干扰措施来保证系统的可靠性。