plc控制的恒压供水系统(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。
PLC控制的变频调速恒压供水系统设计开题报告
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： 2007-3-203．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1-12n 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。
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。
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的恒压无塔供水系统毕业设计开题报告
本科毕业设计开题报告
题目:基于PLC的恒压无塔供水系统设计
专题：
院(系）：电气与信息工程学院
班级：自动化06-1班
姓名：XXX
学号：XX
指导教师: XXX
教师职称：教授
XXXXXX本科毕业设计开题报告
通过PLC 控制器控制变频器，再通过变频器调节电机泵的运行状况，以此实现正常的供水.
图2-1:恒压供水系统控制方案原理框图
JS
浮
球
开
关加水入口
蓄水池PLC 变频器M1M2
M3
M4压力
变
送
器通讯接口
消防用水
生活用水
图2-2:生活消防双恒压供水系统构成图
理论分析：
恒压供水站一般需设多台电机泵,这比设单台电机泵更加节能而可靠。
因为配单台电机泵时，它的功率必须足够大，在用水低峰期时使用一台大电机泵无疑造成浪费，但如果电机泵选小了,在用水高峰期时又会出现供水不足的现象,而且电机泵损坏需要维修时，使用别的电机泵承担供水任务是必要的。
所以,应该根据供水的具体需求选择两台以上电机泵(本设计以三台电机泵为例）。
恒压供水系统的主要目标是为了保证管压网水压的恒定,电机泵的转速会随着用水量的变化而变化，这就要求变频器对电机泵进行供电控制。
这也有两种配置方式：一是为每台电机泵配一台变频器，这种方式，电机与变频器间不需要切换，但是购买变频器的费用较高，成本过大；另一种方式是一台变频器控制多台电机泵，变频器与电机泵之间可以切换，供水运行时，一台电机泵变频运行，其余电机泵共频运行,这种方式，不仅可以满足不同用水量的需求，而且可以充分利用变频器和PLC 的控制资源。
基于组态王、PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计的开题报告
基于组态王、PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计的开题报告一、研究背景和意义随着水资源的逐渐紧缺，水的管理也越来越受到人们的关注。
恒压供水系统是现代城市供水系统中的一种重要形式，它能够稳定地为用户提供平稳的水压，保障了水的供应质量和安全。
因此，恒压供水系统的控制技术研究具有重要的理论和应用价值。
现代工业自动化技术的迅速发展，使得PLC、变频器等自动化设备成为恒压供水控制系统中的重要组成部分。
组态王是一款功能强大、易于学习和使用的组态软件，能够有效地协调PLC和变频器的工作，实现恒压供水的自动控制。
因此，通过基于组态王、PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计，不仅可以提高恒压供水控制系统的性能和可靠性，而且可以提高水资资源的利用效率，减少资源的浪费，实现节能减排的目标。
二、研究内容和目标恒压供水控制系统是一个典型的自动控制系统。
本研究将基于组态王、PLC及变频器，设计一个恒压供水自动控制系统。
具体研究内容包括：1.系统结构设计：建立恒压供水自动控制系统的整体结构，设计PLC 系统和变频器控制电路，实现恒压控制。
2.系统功能设计：设计控制系统的各种功能，如自动、手动切换、恒压控制、水泵故障保护等。
3.软件编程与调试：编写PLC程序和组态王软件，实现与变频器的通讯和控制，同时进行系统的调试和优化。
4.系统性能分析：通过实验测试，分析控制系统的稳定性、可靠性和节能效果等性能指标，为系统的改进和升级提供参考。
三、研究方法本研究将采用实验方法，通过现场实验，检验系统的性能和可靠性。
具体研究过程如下：1.系统结构设计：根据控制要求和配套设备，确定恒压供水控制系统的整体结构，并进行电路设计和参数选择。
2.系统功能设计：根据恒压供水控制的实际要求和使用习惯，设计恒压控制、自动切换、手动切换、水泵故障保护等功能。
3.软件编程与调试：利用组态王软件编写PLC程序，实现与变频器的通讯和控制，并进行现场测试和调试。
4.系统性能分析：通过实验测量，对系统的稳定性、可靠性、节能效果等性能指标进行评估和分析。
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。
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长春科技学院
毕业设计（论文）开题报告
题目：PLC控制的恒压供水系统学院：
专业：
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
填表日期：
一、选题依据及意义
在我国，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应紧张,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。
近十年来，变频技术的应用在我国有很大的发展，并取得了良好的效果。
可以说，变频技术已为大多数用户所接受。
但是，不能不指出，我国在变频技术的应用方面，与发达国家的水平尚有很大差距。
目前，我国在用的交流电动机使用变频调速运行的仅6%左右，而工业发达国家已达60% － 70%；日本在风机、水泵上变频调速的采用率已达10%，而我国还不足0.01%；在日本，空调器的70%采用了变频调速，而我国才刚刚起步。
从这个现实出发，变频技术尚有很大的发展空间。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统，在实际应用中得到了很大的发展。
二、国内外发展情况(文献综述)
随着变频器的问世，变频调速技术在以工频交流电为主的用电场合得到了广泛的应用，其中变频恒压供水便是在变频调速领域中典型的应用。
以前，国外生产的变频器主要用来控制频率、控制电机的启停、控制电机正反转和转速调节以及各种保护功能。
在变频恒压供水系统中，变频器是通过可编程序控制器控制，作为控制机构和系统执行机构之间的中间环节，为保证水管内水压恒定，满足不同时间段供水量大小的需求，需在变频器外部提供压力传感器和压力控制器，对水压进行闭环控制。
目前我们国内有很多公司也在做变频恒压供水的工程，可是
大部分采用国外的变频器控制水泵的转速，有的采用单片机及相应的软件予以实现；有的采用可编程控制器（PLC）及相应的软件予以实现。
但在系统的稳定性能、动态性能、抗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。
像现在艾默生电气公司生产的变频器和大陆希望集团生产的森兰变频器也推出了恒压供水专用变频器，无需外接PLC和PID调节器，可完成最多四台水泵的定时启停和循环切换工作。
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拖动电机的容量、使用时操作不方便，并且不具有数据通信功能，因此只适用于负荷容量比较小和控制要求不高的供水场所。
从查阅的资料情况来看，以前国外的恒压供水系统在设计时大都采用单台变频器控制单台水泵机组的方式，很少采用单台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。
随着变频调速技术的发展，变频器的功能也在不断完善，特别是应用于供水系统中的变频器，工作时的稳定性、安全性和可靠性得到提高，而且其高效节能的效果越来越受用户欢迎。
国外很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，比如日本SAMCO公司，就推出了恒压供水基板，备有变频泵循环方式和固定方式两种工作模式；还有基于PLC的变频恒压供水系统的设计将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成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，可构成最多控制七台水泵工作的供水系统。
这类设备虽然使用成本不是很高，同时也集成化了电路结构，但变频器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，与很多组态监控软件很难实现数据通信，并且限制了拖动电机的容量，因此在实际使用过程中，其使用范围还是具有一定局限性。
通过国内外情况的分析，可以发现在变频调速恒压供水控制系统的研究设计中，对于能适应不同的用水场合，结合现代控制技术、计算机技术、网络通讯技术同时兼顾系统电磁兼容性的变频恒压供水系统的水压闭环控制研究还需深入。
因此，有待于进一步研究改善变频恒压供水系统的性能，使其能被更好的应用于生活、生产实践。
三、本课题研究内容
本文设计了一个以可编程控制器(PLC)为控制核心，CIMRG7系列变频器为执行元件，采用PID 调节仪控制水泵电机转速，即可调节出口管网压力，使之达到用户期望的恒定压力的系统。
其中主要内容包括恒压供水原理，PLC原理，变频调速原理，通过设置几个主要器件I/O参数，实现PLC，变频器，压力传感器之间的通讯、控制功能。
四、本课题研究方案
1、课题的意义及应用背景：使供水设备降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。
2、硬件：压力传感器（检测元件的精度直接影响系统的控制质量，通常可以选用各种压力传感器检测管网压力。
传统的压力传感器有利用弹性元件的，如电感压力传感器、电容压力传感器等。
）、供水泵、电动机以及控制器。
3、软件：可使用可编程控制器（PLC）对本控制系统进行编辑程序，实现对各硬件系统的控制与协调，实现所要求目标。
4、现场调试和小结：现场调试主要是根据特定工业应用环境中可能出现的情况对PLC程序进行调试，检查它是否与预期设计目标相吻合。
五、研究目标及工作进度
研究目标：
用PLC、变频器、PID调节仪、压力传感器及低压部件组成PLC控制的恒压供水自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。
工作进度：
第1周至第2周查阅相关资料撰写开题报告内容包括通过查阅图书和参考文献找出选题的依据和意义，查询国内外供水系统技术和控制技术的发展以及趋势，明确本课题的研究内容，设计出本课题的研究方案，再次明确研究目标和安排课题研究的进度第3周至第5周撰写设计大纲包括绪论、摘要、系统概述、系统设计可行性分析实现、控制系统、恒压供水系统等在内的各个组成部分第7周至第9周设计电路和控制原理通过参考资料设计出所需电路图，选择控制器，叙述控制器原理，绘出控制原理图等。
六、参考文献
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[16] 王树主.变频调速系统设计与应用[M] ；机械工业出版社 2006年。