恒壓供水系統(tǒng)畢業(yè)設計

1、<p><b>　　學士學位論文</b></p><p><b>　　恒壓供水系統(tǒng)設計</b></p><p>　　學科門類： 機械類 了 </p><p>　　學位申請人： 了</p>

2、<p>　　隸屬系部： 機電工程系 </p><p>　　指導教師： 助教 </p><p>　　申請日期： </p><p><b>　　恒壓供水系統(tǒng)</b></p><p>&

3、lt;b>　　設計總說明</b></p><p>　　我國一直都是水資源十分短缺的國家，如何有效、合理的開發(fā)和利用水資源是一個客觀存在的問題。而我國正處于飛速發(fā)展階段，雖然一些領導行業(yè)的供水技術已經達到發(fā)達國家的標準，但很多生產、生活的供水方式還是有很多的問題和缺陷，本論文就針對這一問題提出了一些可行的方案，利用變頻器和PLC控制技術的結合來實現變頻恒壓供水的目的。</p><

4、;p>　　在供水網系中，用水量會隨時間不斷變化，有低峰期也要高峰期，這就會影響供水網系中的水壓發(fā)生變化，如果不能使水網的水壓保持恒定，就會影響供水網的輸出。恒壓供水就是保持供水網的輸出隨時滿足用戶的用水需求，所以只要供水主管道的壓力恒定就可以達到這目的。本系統(tǒng)是利用PLC可編程控制器結合變頻器通過管網的壓力變送器實施水壓監(jiān)控來控制水泵機組來實現恒壓供水的目的。此恒壓供水系統(tǒng)是由一臺變頻器來控制兩臺水泵電機的運行、調速和啟動、關閉。

5、本系統(tǒng)采用PAC System Rx3i來實現PLC的控制功能，改變水泵機組在不同水壓下的輸出功率，結合富士FRENIC 5000G11S系列變頻器，利用壓力傳感器對供水管網的水壓進行實時監(jiān)測，通過變頻器來對改變、水泵電動機進行調速控制來控制水網的出水量，實現恒壓供水的目的，因為系統(tǒng)是自動調節(jié)，減少了人力物力，兩臺水泵電機切換使用又可以大大延長水泵的使用壽命。</p><p>　　關鍵詞： PLC；變頻調速；恒

6、壓供水</p><p>　　Constant pressure water supply system</p><p>　　Design general description</p><p>　　China has always been a very short of water resources in the country, how effective a

7、nd rational development and utilization of water resources is an objective problem. And our country is in a stage of rapid development, although some of the leading industry of water supply technology has reached the sta

8、ndard of developed countries, but many production and living water supply mode or a lot of problems and defects, this paper is to solve this problem proposed some feasible scheme, with the combin</p><p>　　In

9、 water supply network, water will continue to change with the time, low peak to peak, which will affect the water supply network system in the water pressure change, if it is not possible to make water network hydraulic

10、pressure is kept constant, it will affect the water supply network output. Constant pressure water supply is to maintain the output of the water supply network at any time to meet the user's water demand, so as long

11、as the water supply mains pressure constant can reach this goa</p><p>　　Keywords：PLC; variable frequency speed regulation; constant pressure water supply</p><p><b>　　目錄</b></p>

12、<p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1課題提出的背景1</p><p>　　1.2課題研究的目的和意義1</p><p>　　1.3國內外在變頻恒壓供水系統(tǒng)研究現狀及分析2</p><p>　　1.3.1變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內外研究現狀2</p>&l

13、t;p>　　1.3.2可編程序控制器技術國內外發(fā)展現狀3</p><p>　　1.4設計主要內容3</p><p>　　第2章 恒壓供水基本原理5</p><p>　　2.1供水系統(tǒng)簡介5</p><p>　　2.2恒壓供水基本原理5</p><p>　　2.2.1恒壓供水原理5</p>

14、<p>　　2.2.2系統(tǒng)結構框圖設計5</p><p><b>　　2.3本章小結7</b></p><p>　　第3章 恒壓供水系統(tǒng)設計8</p><p>　　3.1變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖設計8</p><p>　　3.2變頻恒壓供水系統(tǒng)控制電路設計8</p><p>

15、　　3.3變頻恒壓供水系統(tǒng)PLC控制流程圖設計9</p><p>　　3.4變頻恒壓供水系統(tǒng)硬件參數10</p><p>　　3.5本章小結11</p><p>　　第4章 恒壓供水系統(tǒng)軟件設計12</p><p>　　4.1模擬信號轉換12</p><p>　　4.2變頻恒壓供水系統(tǒng)軟件程序說明14<

16、;/p><p>　　4.3本章小結20</p><p><b>　　第5章 總結21</b></p><p>　　5.1全文總結21</p><p>　　5.2研究展望21</p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p><

17、;b>　　致謝23</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1課題提出的背景</p><p>　　當前，我國社會經濟飛速發(fā)展，城市工業(yè)化水平也越來越高，大多數人口都集中在城市中，城市的規(guī)模也在不斷擴大。隨著經濟發(fā)展，人們對生活水平的要求越來越高，這就對城市的基礎設施提出了嚴峻的考驗

18、。對于城市供水而言，能有效的保證用戶用水的需求是重中之重，供水質量和穩(wěn)定性是當前用戶的基礎要求。而眾所周知的是我國家人口基數大，人均資源卻排在世界各國的末尾，水資源的短缺也是眾所周知的。我國供水系統(tǒng)基礎設施的技術一直比較落后，尤其是小區(qū)供水和一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)。而現在很多至80年代建立的自來水廠的供水控制系統(tǒng)依然需要工作人員手動操控，而且不能達到自動調節(jié)的目的，必須有人值守。手動操控過程麻煩又不能對供水管網的壓力變化作出及時有效的措施常常具有一定

19、的滯后性，導致供水量不能第一時間達到用戶的需求，造成了很多不必要的麻煩。我國大部分縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)還在使用高位水箱、水塔和氣壓罐等方式對水進行加壓以達到供水水壓得要求。這種方式很容易對水源造成二次污染，而且因為供水管道的壓力不穩(wěn)，很容易造成水壓不穩(wěn)定、供水管因壓力過大而爆管、水經常漏失的缺點，而且因為水壓監(jiān)測不鞥及時給予修正，水泵電機經常發(fā)生空載、高速運轉等問題導致水泵經常出問題，</p><p>　　現代社會已經步入電

20、子時代，計算機技術的普及，各種智能軟件的開發(fā)，越來越多的產業(yè)都已經引入了智能控制、管理的計算機技術，科學技術已經成為第一生產力。人們的生活已經和電子技術結合在一起。隨著這些技術的成熟已經開始進入了供水領域，使供水網的自動化程度越來越高，已經可以實現水泵電機自動調節(jié)，有效的改善了傳統(tǒng)供水方式使供水網的供水環(huán)境越來越好，極大的提高了供水的質量和安全。PLC控制技術和變頻器的有效結合可以實時監(jiān)控供水管網的壓力變化并給予正確、及時的調節(jié)，不僅保

21、證了供水管網的水壓恒定，而且節(jié)約了電能、水資源。利用有限的資源滿足了用戶對供水的需求</p><p>　　1.2課題研究的目的和意義</p><p>　　眾所周知，我國人口基數大，人口分布不均勻，人均資源卻位于世界末尾。水是生命之源，是人生存所必不可缺的，節(jié)約用水已經是全球倡導的話題。80年代到如今，我國的供水技術雖然在發(fā)展，但仍落后于世界的頂級強國。雖然國內大多產業(yè)的領頭羊的供水技術已經

22、是世界頂尖水平，但城市的基礎設施卻落后于世界強國。隨著我國經濟邁入飛速發(fā)展的階段，人們對生活水平的要求越來越高，基礎設施的建設已經對我國經濟的發(fā)展產生了影響。供水的安全、穩(wěn)定以及成為衡量人們生活水平高低的標尺。</p><p>　　傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式優(yōu)缺點：</p><p>　　(1)恒速泵加壓供水：恒速泵加壓供水方式無法對供水管網的壓力做出及時的反應，水泵的增減都依賴人工進行手工操作，自

23、動化程度低，而且為保證供水，機組常處于滿負荷運行，不但效率低、耗電量大，而且在用水量較少時，管網長期處于超壓運行狀態(tài)，爆損現象嚴重，電機硬起動易產生水錘效應，破壞性大，目前較少采用。 (2)氣壓罐供水：這種供水方式技術簡單，但對設備的要求卻很高，而且后期維護不方便，水泵停止工作后，氣壓罐的壓力一般會很大，會減少電機的使用壽命，這種供水方式不受高度限制而且體積小、占地面積也不大。 (3)水塔高位水箱供水：應用范圍太局限，

24、多用于樓層較高的建筑，占地面積大，成本也很大，后期維護不方便，雖然控制方式簡單，但電機啟動方式為硬啟動，減小了電機的使用壽命，短期停水時，水箱內的水可以保證不停水。 (4)液力耦合器和電池滑差離合器調速的供水方式：供水結構比較簡單，成本比較低，采用液力耦合器就會經常發(fā)生漏油現象，系統(tǒng)維修業(yè)方便。 (5)單片機變頻調速供水系統(tǒng):比前面的幾種供水方式的自動化程度高，可以實現變頻恒壓供水，可以根據水網壓力變化自動調節(jié)電機輸出

25、功率，但</p><p>　　1.3國內外在變頻恒壓供水系統(tǒng)研究現狀及分析</p><p>　　1.3.1變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內外研究現狀</p><p>　　隨著變頻調速技術的不斷發(fā)展，變頻調節(jié)技術已經應用到很多產業(yè)中，例如：利用變頻器來控制電機正反轉、控制電機的啟動與制動、控制電機的速率、對系統(tǒng)各部件的保護等。利用變頻器可以調控電機的速率，將變頻器作為恒壓供水系

26、統(tǒng)的執(zhí)行機構，通過水泵機組出水口出的壓力傳感器實時監(jiān)測壓力變化情況，在變頻器的控制下改變水泵電機的輸出量來保證供水管網的壓力恒定，滿足不同需求時的供水量需求。因為變頻恒壓供水系統(tǒng)運行穩(wěn)定，變頻器又可以及時對水泵電機進行控制，不僅自動化程度高而且又節(jié)能，受到國外很多變頻器生產商的重視都已經開始大力發(fā)展起來，其中恒壓供水基板就是由日本Samc0公司研發(fā)的，它具有兩種模式，一種是每臺泵的工作方式都是固定的，各有各的作用；另一種則是讓水泵電機循

27、環(huán)工作，讓水泵電機可以交替使用。該系統(tǒng)各種控制系統(tǒng)都做在一個控制基板上，將PID調節(jié)器和PLC可編程控制器有機結合在一起，大大的簡化了電路結構，并設定了指令代碼，只需要按照指令代碼將恒壓供水元件安裝上就可以實現控制功能。這種做法大大減小了成本，但是代碼和輸出端口的固定卻讓系統(tǒng)缺乏靈活性，許多軟件都無法和其結合導致其應用范圍肯定有一定的限制，無法推廣。</p><p>　　我國變頻器的發(fā)展還比較落后，現在我國很多企

28、業(yè)都是采用國外的變頻器來做恒壓供水的控制系統(tǒng)?？刂扑玫霓D速有兩次設備可以實現，一種是變頻器，還有一種是單片機。這兩種設備都可以通過控制水泵電機的輸出功率來改變供水管網的水壓值。但是采用單片機所做的系統(tǒng)穩(wěn)定性差，抗干擾性能低，系統(tǒng)的動態(tài)性能不穩(wěn)定，所以一般不予以采用。因為這些恒壓供水系統(tǒng)都存在或多或少的問題，不能滿足廣大用戶的需求，所以現在變頻恒壓供水系統(tǒng)的研發(fā)都是一個難點。</p><p>　　現在科學技術日新

29、月異，各種供水問題都在對變頻恒壓供水系統(tǒng)提出挑戰(zhàn)，目前國內外研發(fā)和生產的變頻恒壓供水系統(tǒng)還有很大的缺陷，首先和現在各種先進的控制技術結合還不夠好，很多先進的控制技術沒有結合如系統(tǒng)，再有現在的網絡技術發(fā)展日新月異，同樣也沒有有機對的結合起來還包括通訊技術等，最重要的是現在這些行業(yè)變頻供水系統(tǒng)的應用范圍比較窄，很多系統(tǒng)不能做到面面俱到，難以適應不同的用水場合。因此，如何讓變頻恒壓供水系統(tǒng)可以隨著科技發(fā)展而發(fā)展，可以更好的應用到生產生活中是現

30、階段我國乃至世界各國面臨的問題。</p><p>　　1.3.2可編程序控制器技術國內外發(fā)展現狀 </p><p>　　20世紀70年代美國生產了第一臺PLC，該PLC具有良好的使用性能，因而得到世界的公認。它可以做到自動計算的簡單控制功能，但因為給方面科學技術水平的不足，其實用功能不達標，還無法投入生產生活。1971年~1973年微處理器被研發(fā)出來，微處理器可以實現數據的運算、傳送、處理

31、等功能。因為微處理器在各產業(yè)的應用使PLC也具有了微處理器的各種功能，PLC正式誕生。</p><p>　　1996年后，PLC已經和各種產業(yè)結合，成為其中不可或缺的一部分。因為PLC的廣泛應用，對PLC的各種功能都提出了嚴峻的考驗。因為不同產業(yè)的生產方式不同，PLC也應運而生不同的種類，有大、小型機型可供選用，由于工作環(huán)境的不同，PLC也根據不同環(huán)境開始拓展其功能。目前，在機械制造、煤化工、石油化工、冶金鋼鐵、

32、汽車制造、輕工業(yè)等領域，可編程控制器的應用都得到了長足的發(fā)展。</p><p>　　我國從改革開放以來，開始引進、應用、研制、生產可編程控制器。最開始是在引進設備中廣泛使用了可編程控制器。接下來PLC在各種生產設備及產品中都被廣泛應用。目前，我國已經可以自己研發(fā)、生產中小型可編程控制器。例如：上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列、大連組合機床研究所生產的S系列等。這些產品已具備了一定

33、的規(guī)模，并且已經在工業(yè)產品中廣泛被應用。此外，我國比較著名的PLC生產廠家有無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)。</p><p><b>　　1.4設計主要內容</b></p><p>　　變頻恒壓供水系統(tǒng)是通過PLC可編程控制器對采集的信息進行運算處理，再由變頻器來控制水泵電機的輸出功率控制水泵的輸出流量來實現供水管網的壓力變化，這樣就實現了恒壓供水。這種方法

34、可以對供水網壓力實時監(jiān)控，對供水網壓力的變化及時做出應對，不僅節(jié)約電能，而且可以遠程監(jiān)控，自動化程度高，節(jié)約人力物力。</p><p>　　用戶對用水的供給需求一般都是要求水壓恒定，滿足對水量的要求，變頻恒壓供水系統(tǒng)就可以根據公司管網的壓力控制來滿足用戶對水量的要求。本論文介紹的變頻恒壓供水系統(tǒng)是通過壓力傳感器對供水管網的壓力進行實時監(jiān)控，利用PLC可編程控制器的數據處理功能和控制功能，對變頻器發(fā)出調控指令，通過

35、變頻器來控制水泵電機的輸出功率，保證用戶對水量的需求。</p><p>　　第2章 恒壓供水基本原理</p><p><b>　　2.1供水系統(tǒng)簡介</b></p><p>　　因為恒壓供水系統(tǒng)中供水管網是封閉的，用戶的用水量決定了供水系統(tǒng)的出水量。要對供水網進行監(jiān)控就需要一個具體的量來判斷供水量是否充足。在此我們引入水網壓力值來達到我們的目的

36、。本系統(tǒng)是為一個有50住戶的小區(qū)設計的供水系統(tǒng)，根據用水量來確定了電機的功率和揚程。在此我們引入具體的數據來代表供水系統(tǒng)所設定的壓力上限和壓力下限，通過供水網水壓反饋值與設定值來進行比較來決定水泵電機的輸出功率。</p><p>　　2.2恒壓供水基本原理</p><p>　　2.2.1恒壓供水原理</p><p>　　用戶對供水的需求其實就是對供水流量的需求，如果

37、要對供水系統(tǒng)進行控制可以對流量進行控制。根據流體流量和流體壓力的關系，用戶對用水量的需求其實可以看成用戶對水壓的需求，由此就可以得到供水需求和供水壓力之間的關系：</p><p>　　供水能力QG>用水需求QU，壓力上升；</p><p>　　供水能力QG<用水需求QU，壓力下降；</p><p>　　供水能力QG=用水需求QU，壓力不變。</p&

38、gt;<p>　　由此可見，用戶用水量發(fā)生變化時會導致供水管網中水的壓力變化，這就反映出用水量和供水量之間的關系是由流體壓力來連接的。因此控制水網壓力的變化就可以實現控制管網供水量的變化，所以只要保證供水系統(tǒng)中出水口的水壓恒定，就可以保證供水量是否充足，是否滿足了用戶對供水量的需求。</p><p>　　2.2.2系統(tǒng)結構框圖設計</p><p>　　本論文所設計的系統(tǒng)是通過

39、安裝在供水管網出水口處的壓力傳感器來實現數據的采集以及對供水管網的監(jiān)控，其輸出信號為0-10V的電壓信號，壓力傳感器將此電壓信號傳給可編程控制器PLC，通過PLC調節(jié)器對采集數據與系統(tǒng)設定的壓力上、下限數據進行比較、計算，將數據傳給PLC，通過PLC對變頻器下達控制命令，由變頻器根據所得命令來控制水泵電機的運行臺數以及水泵電機的運行方式。</p><p>　　恒壓供水系統(tǒng)的水泵電機選擇需要根據用戶的用水量來確定。

40、如果靠一臺水泵供水，如果功率過小，那么用水量大的時候供水就會嚴重不足，達不到用戶的用水需求，水壓需要配功率大的水泵電機，但在用水量小的時候開大功率的電機，就會浪費電能。如果采用多臺水泵來實現供水就不會有這種情況發(fā)生。對臺水泵電機協(xié)調工作就可以滿足用戶對水量的需求。恒壓供水的目的是保持供水網壓力恒定已達到用戶對水量的需求，那么久需要變頻器來改變水泵電機的輸出，如果每臺水泵電機都安裝一個變頻器，就可以有效的控制水泵電機的輸出功率，這樣就能很

41、方便的實現公司目的，但這樣做的話投入就會很高。如果用一臺變頻器來控制多臺水泵電機的輸出功率就需要由PLC可編程控制器來實現變頻器和水泵之間的切換，即當一臺水泵電機不能滿足供水需求是，讓主泵工頻運行，變頻器切換到下一臺水泵電機并控制器變頻運行直到滿足用戶需求的用水量，這樣做就可以大大降低成本。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)結構框圖</p><p>　　圖2-1為恒壓供水系統(tǒng)的結構框圖。

42、圖中壓力傳感器是用來對供水管網的水壓值進行實時監(jiān)測，將水網水壓數值化，便于觀察和計算。通常壓力傳感器一般都安裝在供水網的出水口處。用水量大時，管網水壓降低；用水量小時，管網水壓升高。壓力傳感器就將這種變化的水壓信號轉化為變化的電流或電壓信號傳給PLC調節(jié)器。</p><p>　　PLC調節(jié)器具有設定管網水壓的功能，接受傳感器傳輸的實際管網水壓值、根據給定值與實測值的比較并發(fā)出系統(tǒng)信號等功能。調節(jié)器的輸出信號一般為

43、4-20mA變化的電流信號或0-10V間變化的電壓信號。信號的量值和給定值與實測值的差值成正比例，用于控制水泵轉速。變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中是執(zhí)行設備。</p><p>　　恒壓供水系統(tǒng)的主要控制器選用PLC可編程控制器，利用PLC可以設定給定值的功能，設定供水管網的水壓設定值；接受傳感器傳輸的實際管網水壓值；根據給所設定的水壓設定值與實際測得的水網水壓值進行比較，由PLC發(fā)出系統(tǒng)信號的綜合調節(jié)工作；控制水泵的轉速

44、和切換。例如：當主泵運行到達最高頻時，實際管網水壓值還達不到設定管網水壓的給定值時，必須增加一臺泵投入運行，此時PLC控制系統(tǒng)將主泵切換到工頻工作狀態(tài)，并轉換控制其余水泵，讓新加入工作的繼續(xù)進行變頻工作。</p><p>　　恒壓供水有以下優(yōu)點：</p><p>　　1. 節(jié)能，采用變頻器控制水泵機組，可以根據用戶的供水需求來改變水泵電機的輸出功率。</p><p>

45、;　　2. 恒壓供水系統(tǒng)占地面積小，設備投入少，升級系統(tǒng)方便，工作效率高。</p><p>　　3. 自動化程度高，可以及時反映管網水壓的變化，并對水網水壓變化作出可行的方案。</p><p>　　4. 運行合理，水泵電機一般不會長時間處于滿負荷運載，大大延長了水泵電機的使用壽命，減少了維修量和維修費用。</p><p>　　5. 直接從水源處供水，可以有效的避免水

46、的二次污染，而且可以保護水源。</p><p>　　6. 自動化可以有效的利用人力物力，節(jié)約成本。</p><p><b>　　2.3本章小結</b></p><p>　　用戶對供水的需求其實就是對供水流量的需求，如果要對供水系統(tǒng)進行控制，可以對流量進行控制。根據流體流量和流體壓力的關系，用戶對用水量的需求其實可以看成用戶對水壓的需求。本章先對

47、變頻恒壓供水系統(tǒng)的工作原理進行了介紹，然后對供系統(tǒng)式進行設計，最后表達了還是供水系統(tǒng)的優(yōu)點。</p><p>　　第3章 恒壓供水系統(tǒng)設計</p><p>　　3.1變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖設計</p><p>　　該系統(tǒng)有倆種運行方式及自動控制和手動控制，PLC首先控制一臺水泵電機變頻啟動，水泵出水口的壓力傳感器監(jiān)測到實時壓力值發(fā)送給PLC,并與預先設定的壓力值進

48、行比較，然后調節(jié)變頻器的輸出來控制水泵電機的輸出功率，來維持供水管網的水壓恒定。若到了用水高峰期時，一臺水泵全速運行無法達到供水網的預定壓力值時及達到系統(tǒng)設定水泵電機的壓力上限，PLC控制系統(tǒng)將這臺水泵切換到工頻工作狀態(tài)，并控制變頻器轉換控制其余水泵，讓新加入工作的繼續(xù)進行變頻工作，增加供水管網的供水量保證用戶對水量的需求。當用水量下降時，PLC控制工頻運行的水泵停止運行及供水網壓力到達系統(tǒng)設定的壓力值時，減少供水量，控制另一臺水泵變頻

49、運行，達到恒壓供水的目的。系統(tǒng)主電路圖如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)主電路圖</p><p>　　3.2變頻恒壓供水系統(tǒng)控制電路設計</p><p>　　控制電路如圖3-2所示，電路中共有7個指示燈，分別為Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q8，當系統(tǒng)到達穩(wěn)定時Q8亮，Q4為1號水泵工頻指示燈，Q1-Q3是1號水泵變頻運行指示燈，Q5、Q6是

50、2號水泵變頻運行指示燈。</p><p>　　圖3-2系統(tǒng)控制電路圖</p><p>　　PLC的I\O地址分配圖如表3-1所示：</p><p>　　表3-1 I\O地址分配</p><p>　　3.3變頻恒壓供水系統(tǒng)PLC控制流程圖設計</p><p>　　變頻恒壓供水系統(tǒng)的核心是PLC和變頻器。PLC控制系統(tǒng)需要

51、不停監(jiān)測供水管網和供水站出水口的壓力值、判斷當前供水網的供水狀態(tài)、輸出信號控制變頻器等，來決定是否啟動水泵電機，并調節(jié)水泵的運行狀態(tài)。</p><p>　　該變頻恒壓供水系統(tǒng)的程序流程圖如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 程序流程圖</p><p>　　3.4變頻恒壓供水系統(tǒng)硬件參數</p><p>　　表3-2 變頻器的參數&l

52、t;/p><p>　　表3-3 水泵的參數</p><p>　　此參數是由50個住戶每月用水量的多少來選擇的。可以根據用戶的實際需求來改變水泵和變頻器的型號，但一定要保證水泵的功率相加不能超過變頻器的輸出功率。</p><p><b>　　3.5本章小結</b></p><p>　　此系統(tǒng)由壓力傳感器、變頻器、PLC、水泵電

53、機組構成，介紹了變頻恒壓供水系統(tǒng)的主電路圖和控制系統(tǒng)的設計，已經系統(tǒng)的控制流程圖的設計，并且介紹了PLC的I\O地震分配以及地址功能。</p><p>　　第4章 恒壓供水系統(tǒng)軟件設計</p><p><b>　　4.1模擬信號轉換</b></p><p>　　壓力傳感器量程為3Mpa，分為6000個刻度，每一刻度為500pa。假設壓力傳感器檢

54、測電壓為X，由輸入和輸出模塊可知：</p><p>　　輸入模塊600設定：</p><p>　　圖4-1（a） 輸入模塊600</p><p>　　輸出模塊704設定：</p><p>　　圖4-1（b） 輸出模塊704</p><p>　　輸入模塊IC695ALG600和輸出模塊IC695ALG704可以實現PID

55、調節(jié)器的功能，通過模塊參數的設定可以實現電壓信號和PLC可讀取模擬信號之間的轉換。</p><p>　　4.2變頻恒壓供水系統(tǒng)軟件程序說明</p><p><b>　　圖4-2（a）</b></p><p>　　按下開關SB1，1號水泵開始變頻運行（此處用燈來代替水泵變頻運行）。用戶設定值為3000，這里假設系統(tǒng)檢測到為400的信號。</

56、p><p><b>　　圖4-2（b）</b></p><p>　　此時1號水泵變頻運行，變頻器輸出電壓由0hz—20hz逐漸升高。此時Q1信號燈亮。</p><p><b>　　圖4-2（c）</b></p><p>　　當系統(tǒng)監(jiān)測到供水管網壓力值達到600時，Q2信號燈亮。</p>&

57、lt;p><b>　　圖4-2（d）</b></p><p>　　當信號值達到1200時，Q3燈亮。</p><p><b>　　圖4-2（e）</b></p><p>　　當信號值到達1800時，Q4，Q5燈亮，此時1號水泵工頻工作，2號水泵開始變頻工作。</p><p><b>

58、　　圖4-2（f）</b></p><p>　　當信號值到達2400時，Q4和Q6燈亮，1號水泵繼續(xù)工頻運行。</p><p><b>　　圖4-2（g）</b></p><p>　　當信號值達到3000時，滿足用戶需求，此時Q4,Q6,Q8燈亮，此時系統(tǒng)保持此狀態(tài)運行。</p><p><b>　

59、　4.3本章小結</b></p><p>　　介紹了恒壓供水系統(tǒng)的軟件設計以及系統(tǒng)軟件的運行過程，將軟件運行的每一步的情況都一一說明。</p><p><b>　　第5章 總結</b></p><p><b>　　5.1全文總結</b></p><p>　　本文針對小區(qū)供水的特點，設計了

60、一套基于PLC可編程控制器來實現變頻恒壓供水的系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括壓力傳感器、變頻器、可編程控制器PLC、水泵電機等。用一臺變頻器來控制倆臺水泵電機的運行方式。壓力傳感器實時監(jiān)測供水管網出水口的壓力變化，將壓力變化轉化為電流變化，并將變化的電流信號傳給可編程控制器PLC，通過PLC內置的PID調節(jié)器對采集數據與系統(tǒng)設定的壓力上、下限數據進行比較、計算，將數據傳給PLC，通過PLC對變頻器下達控制命令，由變頻器根據所得命令來控制水泵電機的運行

61、臺數以及水泵電機的運行方式。并設計了系統(tǒng)的軟件程序。</p><p><b>　　5.2研究展望</b></p><p>　　隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的技術已經進入人們的生活中。如何將這些先進的科學技術融入到人們的生活成為提高社會發(fā)展水平的一種方式。</p><p>　　目前，恒壓供水系統(tǒng)還存在很多問題，其適應性還嚴重不足。功能單一還是此系

62、統(tǒng)的問題所在。如何適應不同供水環(huán)境，提高可靠、安全的供水還是現階段面臨的問題?，F在網絡技術已經融入傳統(tǒng)很多行業(yè)。相信如果將網絡技術融入供水系統(tǒng)中一定可以使公司系統(tǒng)得到飛速的發(fā)展。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 廖常初.PLC編程及應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003. </p><p>　　[

63、2] 甕維勤，孫洪程.過程控制系統(tǒng)[M].北京:化學工業(yè)出版社:2002.7.</p><p>　　[3] 陳立定，吳玉香，蘇開才.電氣控制與可編程控制器[M].廣州:華南理工大學出版社:2000.9.</p><p>　　[4] 張國雄.測控電路[M]. 北京:機械工業(yè)出版社:2006.2.</p><p>　　[5] 深圳康沃電氣技術有限公司.康沃變頻調速器使用

64、手冊[Z].1126.深圳:2006.48～49.</p><p>　　[6] 顧躍.基于PLC的變頻調速恒壓供水系統(tǒng)研究[D].中南大學碩士學位論文.2004.4.</p><p>　　[7] 方桂筍. 基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計[D].蘭州理工大學碩士學位論文,2008,5.</p><p>　　[8] OMRON CPM1A可編程控制器操作手冊及編程手

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66、5-48.</p><p>　　[12] 胡綱衡，唐瑞球，江志敏.交流變頻調速的切換控制技術[J].電工技術雜志，2001（6）:43-45.</p><p>　　[13] 吳小雨.恒壓變量供水裝置中PLC的應用[J].低壓電器，2002，（1）:42-45 . </p><p>　　[14] 賀玲芳，基于PLC控制的全自動變頻恒壓供水系統(tǒng)[J].西安科技學院學報

67、，2000，9.</p><p>　　[15] 張戟，單臺變頻器實現多臺水泵軟啟動的恒壓供水方法[J].計算機技術與自動化，1999，4:18-20.</p><p>　　[16] 朱玉堂.變頻恒壓供水系統(tǒng)的研究開發(fā)及應用[D].浙江大學碩士學位論文，2005，5.</p><p>　　[17] 金傳偉，毛宗源.變頻調速技術在水泵控制系統(tǒng)中的應用[J].上海:華南理

68、工大學,1999，65-68.</p><p>　　[18] 黃建春.PLC工控系統(tǒng)設計及其在自來水控制中的應用[D].湖南大學碩士學位論文，2005，4.</p><p>　　[19] 李圣良.九江學院供水系統(tǒng)變頻恒壓控制技術實現的研究[D].南京理工大學碩士學位論文，2005.</p><p><b>　　致謝</b></p>

69、<p>　　經過幾個月月的時間，反復查找資料、參考優(yōu)秀論文、整理資料、編寫程序、寫論文，終于將論文完成。在此我要感謝我的指導老師**老師，感謝他多次指導我，包括實驗的每一步他都悉心教導，幫我發(fā)現問題并協(xié)助我改正。謝謝**老師在我完成論文所給我的幫助。同樣也要謝謝我的同學和其他代課老師，論文的完成離不開他們的幫助。同樣我也要感謝大學期間我的各學科老師，謝謝他們對我大學4年悉心的教導，是你們教會了這么多專業(yè)知識。</p&g

70、t;<p>　　經過這次論文的編寫，我學到了很多知識，學會主動去尋找問題并自主查找資料來解決問題，也鍛煉了自己自主學習的能力和動手能力，不懂得問題及時找老師詢問。在做論文的過程中遇到問題一定要勇敢去面對，不要一見到問題就打退堂鼓，一定要有耐心和毅力。要學會和同學們協(xié)作，這樣可以提高解決效率。</p><p>　　再次感謝我的指導老師**，已經我的各學科老師和同學們，謝謝你了4年來對我的教育和關心。&