PLC控制的变频调速恒压供水系统设计开题报告
PLC恒压供水系统的应用开题报告
水泵电动机投入运行的台数和调节水泵电动机的转速，以保持总管道出水压力的稳定。通过PLC与变频器自动地调
节水泵台数的增减、水泵电动机的转速，既幸免了能量的空耗，又防止了电动机启动时电流对供水设备的影响，实现了
预期目标：对恒压供水系统的国内外现状进行研究，并对于他进行系统的理论分析，对电路进行研究，对设备的选型，和电路的设计作出分析。
研究步骤：
1.对该系统的国内外现状进行研究调查
2.搜集该系统的类似数据并对其进行具体理论分析
3.研究该系统的硬件设计
4.研究该系统的软件设计
方法及措施：
1.网络搜集和亲身试验获得相关数据
毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告
毕业设计（论文）题目
PLC恒压供水系统的应用
题目类型
工程设计（项目）□
论文√
作品设计类□
其他□
一、选题简介、意义
针对传统供水系统压力不稳定、能源浪费严峻、自动化程度低等缺点，设计了一种基于 PLC与变频器的恒压
供水系统。该系统利用变频器、PLC和 PID调节器构建了闭环自动调节恒压供水系统。供水系统的控制目标为总管
2.对收集相关的信息和数据进行分析
3.分析该系统的硬件设计
4.分析该系统的软件设计
5.对该系统的设计进行总结
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
摘要、关键词
第一章 绪论
1.1研究背景
1.1课题主要研究内容
1.2恒压供水系统的国内外研究现状
第二章 系统的理论分析及控制方案确定
2.1恒压供水系统的理论分析
恒压供水。
基于PLC的恒压供水控制系统设计开题报告
一、选题的目的、意义和研究现状
二、研究方案及预期结果
PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统。
PLC根据管网压力自动控制各个水泵之间切换，并根据压力检测值和给定值之间偏差进行PID运算，输出给变频器控制其输出频率，调节流量，使供水管网压力恒定。
根据以上控制要求，进行系统总体控制方案设计。
硬件设备选型、PLC选型，绘制系统主电路图，绘制控制电路图，设计梯形图控制程序，对程序进行调试。
图1 变频恒压供水系统框图
三、研究进度
1.第5周：查阅资料，完成开题报告
2.第6-7周：在查阅资料的情况下，进行相关方案的论证，选择最优方案
3.第8-9周：分析主电路原理，根据相关指标设计主电路。
4.第10-11周：分析控制电路原理，设计控制电路。
5.第12-13周设计梯形图控制程序。
6.第14-15周：完成毕业设计论文。
7.第16周：毕业答辩。
四.主要参考文献
五、指导教师意见。
基于PLC的变频调速系统设计开题报告
研究现状：可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C(Computer,Control,Communication)技术相结合，不断发展完善的。
目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。
长期以来，plc始终处于工业控制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与dcs和工业pc形成了三足鼎立之势。
变频调速系统：变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点，是运用最广、最有发展前途的调速方式。
目前变频调速的主要方案有：交一交变频调速，交一直一交变频调速，同步电动机自控式变频调速系统，正弦波脉宽调制(SPWM)，矢量控制、直接转矩控制变频调速等，而且无速度传感技术日益成熟。
许多智能技术逐步渗透到其中，如模糊控制、专家系统、神经网络、自适应控制等，与这些控制方式相结合，大大提高了变频器调速系统的控制效果。
20世纪80年代中期随着第三代电力半导体器件如门极可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极晶体管工GBT的相继出现，交流变频调速技术得到了飞速发展。
日、美、德、英等国家在结合现代微处理器控制技术、电力电子技术、电机传动技术的基础上，相继推出了一系列的变频器，且不断进行更新换代。
选题意义：随着电力电子技术以及计算机控制技术的发展，使得交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用；由于PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段。
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。
开题报告 交流变频调速电梯PLC控制系统设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义当今世界，电梯已成为人们日常生活工作中极为重要的交通工具，尤其是在大都市里。
如较为典型的智能大厦的楼宇自动化，它的核心实际上是一个分布控制系统，也称为集散控制或分散控制系统。
楼宇中多种多样的电气设备使系统的自动控制成为了可能。
电梯作为大厦控制系统的重要成员，有着举足轻重的地位。
目前，关于电梯技术的发展主要体现在以下几个方面。
1、电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。
2、电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。
逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。
交流拖动电梯更是得到迅速的发展，已由以前的变级调速(AC-VP)发展成为调压调速(AC-VV)及调频调压调速(AC-VVVF)，使得电梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。
3、电梯的逻辑控制己从过去简单的继电器——接触器控制发展为可编程序控制器(PLC)和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。
4、电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足用户的使用功能要求。
如紧急停车操作、消防员专用、防捣乱系统等。
5、机械传动方面，由于国际上机械加工水平的不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛，已使电梯的传动形式多样化。
6、新型材料的应用，越来越多的新型材料应用到了电梯的制造技术上。
随着社会的发展，越来越多的高科技应用到了人们的日常生活中。
电梯的发明就是一个很好的例子，因为这种稳定、快速、安全的新时代的产品的出现，使人们的生活空间在纵向上有了很大的发展。
而且，现如今电梯的存在已经不仅仅做为承载人们上下的工具，越来越多的观光电梯开始出现在各大旅游景点，使得人们可以从不同角度欣赏到城市的美丽与繁华。
基于PLC的电梯变频调速控制系统【开题报告】
基于PLC的电梯变频调速控制系统【开题报告】开题报告电子信息工程基于PLC的电梯变频调速控制系统一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着现代经济和城市生活的发展,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具,电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著。
传统继电器电梯控制系统,由于继电器本身的机械和电磁惯性大,大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。
为了保证电梯运行既高效节能又安全可靠,必须改进电梯控制方式。
根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC),它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
PLC处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。
同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中,并对此方法进行了研究。
首先,分别阐述了电梯继电器控制和PLC控制的特点,突出讲述继电器电梯控制系统暴露的缺点以及PLC电梯控制系统所具有的优点,并对电梯的变频调速控制进行了介绍。
其次,在阅读了大量国内外相关文件资料的基础上,对电梯技术和电梯设备的发展进行了综述。
然后,介绍了变频器类型以及参数设计的相关知识;同时介绍了PLC选型原则以及PLC控制系统的设计思路;在此基础上,根据电梯系统自身的工作状态要求,进行电梯系统的PLC软件开发,通过软件开发的特点,结合PLC自身的控制规律,设计出可实现一定功能的PLC 电梯控制系统。
最后的模拟调试结果表明,基于PLC的变频调速电梯系统运行效率高,系统安全可靠性强,并且系统构造简单易于实现,满足了对电梯系统期望的要求。
发展状况：电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已经成为重要的建筑设备而不可或缺。
随着计算机技术和电力电子技术的发展，现代电梯已经成为典型的机电一体化产品。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计(开题报告) 信息与电子工程系工业电气自动化专业 04级 1 班课题名称：S7-200 PLC控制的变频
调速恒压供水系统设计
毕业设计(论文)起止时间：
2007 年 3 月 1 日～ 6 月10 日(共16 周)学生姓名：赵晋学号：3040221123
指导教师：黄云龙、朱秋琴、廖东进
报告日期： 2007-3-20
3．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路
3.1调速控制节能分析
水泵的设计负荷是按最不利条件下最大时流量及相应扬程设定的。
但实际运行中水泵每天只有很短的最大时流量，其流量随外界用水情况在变化，扬程也因流量和水位的变化而变化。
因此水泵不能总保持在一个工况点，需要根据实际情况进行控制。
通常采用的方法有阀门控制和调速控制。
阀门控制是通过增加管道的阻抗而达到控制流量的目的，因而浪费了能量：而电动机
调速控制可以通过改变水泵电动机的转速
来变更水泵的工况点，使其流量与杨程适
应管用水量的变化，维持压力恒定，从而
达到节能效果。
由流体力学可知，水泵给管网供水时，
水泵的输出功率p 与管网的水压H 及出水
流量Q 的乘积成正比；水泵的转速n 与出
水流量Q 成正比：管网的水压H 与出水流
量Q 的平方成正比。
由上述关系有，水泵
的输出功率p 与转速n 的三次方成正比，
即：
1P k HQ =； 图1-1
2n k Q =；
23H k Q =；
3P kn =；
式中k,k 1,k 2,k 3为比例常数。
当系统出水流量减小时，通过变频调速装置将供水水泵转速调小，则水泵的输出功率将随转速的变化而减小。
变频调速节能原理田如图1-1所示。
图中曲线1、2、3为管网阻力特性曲线，曲线4为水泵转速为n 1时的运行特性曲线，曲线5为水泵转速为n 2时的运行特性曲线。
水泵原来的工作点为曲线3和曲线4的交点A ，此时出水流量为Q 1，管网压力为H 1，水泵转速为n 1。
当系统的出水流量减小到Q 2，系统管网特性为曲
线1。
曲线1和曲线4的交点B 为运行工作点。
此时管网压力为H 2，水泵的输出功率
正比于H 2×Q 2。
由于H 2>H 1，高出的压力能量被浪费了，同时过高的压力对管网和设备
还可能造成危害。
如采用变频调速装置，将此时水泵的转速调至n 2，曲线5和曲线2
的交点C 为水泵的运行工作点。
调速后管网的压力仍保持为H 1，出水流量为口Q 2，水泵的输出功率正比于H 1×Q 2。
从图中可见，阴影部分正比于浪费的功率输出。
例如，
当Q 2为Q 1的80%时，通过调速将n 2调为n 1的80％，则水泵的输出功率P 2为P 1的51.2％。
如不采用调速控制，48.8％的能量将被浪费。
可见变频调速的经济效益十分可观。
说明：
1.本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕
业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。
2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份，作为指导教师、教研室主任审查学生能否承担该毕业设
计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。