恒压供水系统 开题报告

毕业设计开题报告

题目小区恒压供水系统设计

系别：机电工程系

专业：机电一体化

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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。它将PID调节器和PLC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，可构成最多

7台电机的供水系统。这类设备虽然微化了电路结构，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性和稳定性都不高，与别的监控系统

（如BA系统）和组态软件难以实现数据通信，并且限制了带负载的容量，因

此咋爱实际使用时其范围将会受到限制。

目前国内有不少工作在做变频恒压供水的工程，国内变频器主要采用进口元件组装或国外进口变频器，结合PID或PLC调节器实现恒压供水，在小容量、控制要求的变频供水领域，国产变频器发展较快，并以其价格低廉的优势占领了相当部分小容量变频恒压供水系统。但在系统的动态性能、稳定性能、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说，还远没有达到所有用户的要求。如艾默生电气公司和成都希望集团也推出恒压供水专用变频器（5.5KW-22KW），无需外接PLC和PID调节器，最多可完成4台水泵的循环切换、定时起、停和定时循环，但其输出端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，控制要求不高的供述场所。但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（EMC）的变频恒压供水系统的水压闭环控制研究得不够。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。

二、主要研究内容2.1总设计思想：

1）了解恒压供水系统的要求及各个泵的工作循环流程。2）用可编程器PLC控制泵的起停，变频器控制泵的流量。 2.2硬件系统

1）PLC（选型、I/O分配、外部接线）2）压力传感器（选型、外部连线）3）电动机（选型、接线）4）变频系统（选型、接线）5）泵（选型、接线） 2.3软件系统

1）PLC控制程序设计2）变频系统程序设计

本课题重点主要研究PLC如何控制泵起停及泵的流速从而得到恒压