基于PLC的水厂变频恒压供水系统毕业论文.docVIP

基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现毕业设计 目录 摘 要 i Abstract ii 第一章绪论 1 变频调速恒压供水系统产生的背景及其研究意义 1 变频调速恒压供水技术简介 2 1.1.1 国内外变频恒压供水的现状 2 1.1.2 变频调速恒压供水系统的特点和应用范围 3 1.2.3变频恒压供水的发展趋势 4 1.3课题来源及本文研究的主要内容 4 第二章 变频调速恒压供水系统的理论分析 6 2.1供水系统的基本特性 6 2.1.1水泵的主要参数 6 2.1.2水泵的供水特性 7 2.1.3水泵的工作点确定 8 2.1.4水泵的工作点调节 9 2.3三相异步电动机的调速 11 2.3.1 异步电动机调速原理 11 2.3.2 调速方法 11 2.4 本章总结 13 第三章 变频调速恒压供水系统的设计 14 3.1 变频恒压控制原理 14 3.2 变频恒压控制系统方案 14 3.2.1变频恒压控制系统方案设计 14 3.2.2变频恒压供水系统控制方框图和组成原理框图 15 3.2.3变频调速恒压供水系统的控制流程 18 3.2.4变频调速恒压供水系统中加减水泵的条件分析 19 3.3 本章小结 22 第四章 变频调速恒压供水系统的PID调节 23 4.1 变频调速恒压供水的PID调节 23 4.1.1 PID控制及其控制算法 23 4.2变频调速恒压供水的PID调节过程 25 4.2.1 变频调速恒压供水的PID调节过程分析 25 4.2.2变频器PID控制功能参数设置 26 4.3本章小结 28 第五章 变频调速恒压供水系统的硬件设计 29 5.1恒压供水系统电控系统组成 29 5.1.1 主电路设计 29 5.1.2电气控制电路设计 30 5.2变频恒压供水系统的硬件 32 5.2.1 PLC及其扩展模块的选型 32 5.2.2变频器的选型 33 5.2.3压力变送器及数显仪的选型 35 5.2.4 水泵机组的选型 35 5.3 系统可靠性措施 35 5.4本章小结 36 第六章PLC程序设计 37 6.1 PLC程序设计方法 37 6.2 供水系统控制程序 39 6.3本章小结 42 第七章 水厂监控网络的设计 43 7.1引言 43 7.2 泵站计算机监测与管理系统的选择 43 7.2.1系统监控软件的选择 43 7.2.2 组态王的介绍 43 7.2.3组态王软件的使用方法和特点 44 7.2.4组态王与S7-200PLC通讯 44 7.3组态王系统的设计 45 7.3.1组态王系统设计的步骤 45 7.3.2组态王系统设计过程 45 7.4变频调速恒压供水系统用户画面 48 7.4.1恒压供水系统登录画面 48 7.4.2恒压供水主窗口 49 7.4.3泵房流程窗口 49 7.4.4报警窗口 50 7.4.5历史趋势曲线窗口 50 7.4.6 恒压供水报表窗口 51 7.5本章小结 52 结束语 53 参考文献 54 致 谢 55 第一章绪论 1.1变频调速恒压供水系统产生的背景及其意义 水是生命之源，是人类赖以生存和发展的不可替代的重要资源之一。随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域，成为对供水系统的新要求。我国家是一个在水资源和电能方面都很短缺的国家，在大力提倡节约能源的今天，人们也更加重视有关降低供水系统能耗的问题。据统计，风机和泵类负载约占我国总耗电量的80%，这主要是由于我国供水设备工作效率低，控制方式不合理，据统计，水泵的效率大多不足60%，存在着很大的能源浪费[1]，因此运用水泵供水节能技术，设计可靠性高，运行效率高的供水系统具有重大的经济意义。 变频调速恒压供水系统是集变频技术，电气传动技术，现代控制技术于一体先进的供水控制系统。它可以根据用水管网瞬间用水量的不同所引起的压力变化，自动地改变水泵的转速，自动调节峰谷供水量，保证管网供水压力恒定，以满足用水的要求。变频恒压供水系统自80年代世界各国将其投入工业应用以来，它显示出了强劲的竞争力，采用该系统供水可以取得非常显著的节能效果，从而提高企业的经济效益和社会效益。这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。 在恒压供水技术之前出现了很多种供水方式，经过调研，发现各种传统的供水方式的优缺点如下[2]: (l)重力供水 水塔高位水箱供水方式属于重力供水方式，缺点是基建投资大，占地面积广，维修清洗不方便，需要定期清理，消毒，容易造成水源的二次污染，水泵电机为硬启动，启动电流大，控制柜内触点多，易烧坏，优点是控制方式简单，短时维修