居民小区供水

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1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1前言12总体方案设计32.1系统设计要求32.2方案论证32.2.1供水方案的论证32.2.2系统方案的论证42.3系统工作原理53系统硬件设计63.1单片机部分63.1.1STC89C51芯片的介绍63.1.2晶振电路的设计73.1.3复位电路的设计83.2数据采集电路的设计93.2.1ADC0809简介93.2.2ADC0809与STC89C51接口113.2.3DAC0832简介123.2.4STC89C51与

2、DAC0832接口123.3系统并行I/O口扩展电路的设计133.4显示电路设计143.5报警电路的设计173.6电源电路的设计173.6.1稳压集成电路原理173.6.2电源电路的设计174电机电路的设计194.1电机调速方法的选择194.2电机变频器的选择204.2.1变频器的基本原理204.2.2西门子变频器简介20共2页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.3电机保护电路的设计214.3.1过载保护与过电流保护214.3.2短路保护224.4

3、手动开关的设计224.5无水监测电路235控制算法的设计245.1PID控制规律的数字实现245.2PID算法的改进256系统软件设计276.1主程序276.2A/D中断服务程序296.3子程序307总结48致谢49参考文献：50共2页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1前言当前全球经济发展过程中，有两条显著的相互交织的主线：能源和环境。能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当大的问题。能源工业作为国民经济的基础，对

4、于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。在高速增长的经济环境下，中国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。有资料表明，受资金、技术、能源价格的影响，中国能源利用效率比发达国家低很多。能源这一链条正在掣肘整个中国经济的运行发展。国家发展和改革委员会主任马凯发出警告：“我国已成为世界上电力消费第二大国，我国主要能源和初级产品的供求格局已发生较大变化，资源对经济发展的制约作用越来越大”。由此可见，对能源的有效利用在我国已经非常迫切。作为能源消耗大户之一的电机在节能方面是大有潜力可挖的。根据国

5、内外相关方面的理论表明：交流电机变频调速技术[1]是近年来发展起来的一项高新技术。其主要原理是：根据电机不同的负荷、工艺或转矩要求，通过交流变频调速器调节电动机的转速，使其改变电机主轴的输出特性。变频调速技术应用于水泵风机等流体负载时[2]，可使流体的流量、压力根据实际需要自动恒压或恒流量调节。根据流体力学原理，水泵的流量与电机转速出正比，压力与电机转速的平方成正比，所以风机水泵采用变频调速技术后，它在节能效果方面比采用阀门控制压力或流量的方法可节电40%～50%，节水7%，同时延长设备使用寿命，解

6、决了占地面积大，设备启动频繁，电流和水压冲击严重，设备维修量大等问题。又有实验证明：不管一般定速控制系统几次提效，增加变频技术都可再实现节能超过30％以上，因此，变频成为最优异的节能技术方案，是实现节能的最佳技术途径之一。目前，国内变频调速系统的研究非常活跃，但是在产业化方面还不是很理想，市场的大部分还是被国外公司所占据。因此，为了加快国内变频调速系统的发展，就需要对国际变频调速技术的发展趋势和国内的市场需求有一个全面的了解。国外现状[3]在大功率交-交变频（循环变流器）调速技术方面，法国阿尔斯通已

7、能提供单机容量达3万kW的电气传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面，意大利ABB公司提供了单机容量为6万kW的设备用于抽水蓄能电站。在中功率变频调速技术方面，德国西门子公司SimovertA电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10~2600kVA和SimovertPGTOPWM变频调速设备单机容量为100~900kVA，其控制系统已实现全数字化，用于电力机车、风机、水泵传动。在小功率交流变频调速技术反面，日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA，IGBT共50页第49

8、页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊变频器已形成系列产品，其控制系统也已实现全数字化。交流变频调速技术[1]是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要[4]处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此该技术必定分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题，后者要解决（基于现代控制理论的控制策略和智能控制策略）的硬、软件开发问题（在目前状况下主要全数字控制