基于plc恒压供水系统设计开题报告

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1、毕业设计开题报告设计题目:基于PLC的恒压供水系统设计院系名称:机电工程学院 专业班级:机械08-10学生姓名:刘畅导师姓名:何文广开题时间:2012年3月19日指导委员会审查意见：签字：年月日1课题研究目的和意义当代人口、资源和环境的协调发展已成为国际社会共同关注的重大战略问题。而水和电能又是生产和生活中不可或缺的部分，节约水能能在当今社会日益重要。我国电能和水能都不是很充裕的国家，一直以来城市供水、高层楼房供水以及工业用生产循环供水等技术一直落后于其他国家，自动化程度低。主要体现在用水高峰期，供给量严重低于需求量。然而在用水低峰期又会出现水压过高，供给量大于需求量。这就造

2、成了水资源与电能的双重浪费，甚至会引起水管的破裂或影响其使用寿命和用水设备的损坏。因此恒压供水技术显得尤为重要。实现恒压供水可以减少水资源的浪费，大大的节约电能的使用量，减少由于水压过高而对整个供水系统以及用水设备的损坏，提高供水系统的稳定性，降低供水成本，提高人民的生活水平，以适应社会经济的迅速发展。2文献综述2.1目前常用的供水方式的分析2.1.1一台恒速泵直接供水系统这种供水方式，水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响城市公用管网压力的稳定。这种供水方式，水泵整日不停运转，有的可能在夜间用水低谷时段停止运行。这种系统形式简单、造价最低，但耗电、耗水严重，水压不稳，

3、供水质量极差。2.1.2恒速泵加水塔的供水方式这种方式是水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满后水泵停止，水塔水位低于某一位置时再启动水泵。水泵处于断续工作状态中。这种方式显然比前一种节电，其节电率与水塔容量、水泵额定流量、用水不均匀系数、水泵的开、停时间比、开、停频率等有关。供水压力比较稳定。但这种供水方式基建设备投资最大，占地面积也最大;水压不可调，不能兼顾近期与远期的需要;而且系统水压不能随系统所需流量和系统所需要压力下降而下降，故还存在一些能量损失和二次污染问题。2.1.3恒速泵加高位水箱的供水方式这种方式原理与水塔是相同的，只是水箱设在建筑物的顶层。高层建筑

4、还可分层设立水箱。占地面积与设备投资都有所减少，但这对建筑物的造价与设计都有影响，同时水箱受建筑物的限制，容积不能过大，所以供水范围较小。一些动物甚至人都可能进入水箱污染水质。水箱的水位监控装置也容易损坏，这样系统的开、停，将完全由人操作，使系统的供水质量下降能耗增加。2.1.4恒速泵加气压罐供水方式这种方式是利用封闭的气压罐代替高位水箱蓄水，通过监测罐内压力来控制泵的开、停。气压罐方式依靠压力罐中的压缩空气送水，气压罐配套水泵运行时，水泵在额定转速、额定流量的条件下工作。当系统所需水量下降时，供水压力将超出系统所需要的压力从而造成能量的浪费。同时水泵是工频率启动，且启动频繁

5、，又会造成一定的能耗。频繁启动会造成系统的不稳定性。2.1.5变频调速供水方式这种系统的原理是通过安装在系统中的压力传感器将系统压力信号与设定压力值作比较，再通过控制器调节变频器的输出，无级调节水泵转速。使系统水压无论流量如何变化始终稳定在一定的范围内。2.2PLC恒压供水系统研究现状变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。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、起制动控制、压频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和

6、压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、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后，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。它将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

7、磁接触器工作，可构成最多7台电机(泵)的供水系统。这类设备虽微化了电路结构，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性能和稳定性不高，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，因此在实际使用时其范围将会受到限制。目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程，大多采用国外的变频器控制水泵的转速，水管管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器(PLC)及相应的软件予以实现;有的采用单片机及相应的软件予以实现。但在系统的动态性能、稳定性能