泵站系统的应用研究

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1、《Linux在泵站监控系统中的应用研究课程设计报告系别：_专业班学生姓名：学号：指导教师：（课程设计时间：2013年5月20日——2013年6月20日）ARM嵌入式系统课程设计任务书一、设计（调查报告/论文）题目Linux在泵站监控系统中的应用研究（供水系统）二、设计（调查报告/论文）主要内容1）完成泵站监控系统的A/D转换；2）串口通讯；3）CAN通讯等功能；4）完成监控系统的硬件电路方案设计5）完成软件总体功能模块划分。三、原始资料参考实验讲义和课设讲泵站工作原理四、要求的设计（调查/论文）成果1）完成泵站

2、监控系统的A/D转换；2）串口通讯；3）CAN通讯等功能；4）完成监控系统的硬件电路方案设计5）完成软件总体功能模块划分。五、进程安排1准备和审题，讲解原理0.5天2系统分析13总体设计和硬件的完成54详细设计55调试和测试36撰写课程设计报告17课程设计成果验收0.58正式提交课程设计报告和系统源程序0.5六、主要参考资料嵌入式系统实验指导书ARM课程设计讲义指导教师（签名）:20年月日1.引言52.课程设计H的53.课程设计题目描述和要求64.调试过程及总结5.参考文献错误！未定义书签。错误！未定义书签。1

3、.引言关键词：恒圧供水系统CAN总线变频器PLC技术自动控制技术供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。传统供水方式占地面积人，水质易污染，基建投资多，传统的供水系统人部分仍然采用人工手动调整参数控制，生产过程屮的重要参数仍然依靠人工定时记录，用水量的需求具有时变性，在用水高峰期时，管网压力达不到规定的标准压力，造成高层建筑断水;用水低峰期时，管网压力经常超过规定的压力上限，极易造成爆管事故并且能源损耗严重。本文提出采用模糊PID算法加Smith预估补偿方式变频器恒压控制供水系统具有运行经济、可靠性高、节能

4、效果明显等优点，利用CAN现场总线技术构成的底层控制网络，采用了分布式结构和分散控制原理，具有使用方便、易于扩展等优点，能有效地满足监控系统在远程监控的实时性和可靠性要求。变频调速技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，特别是供水行业屮。由于安全生产和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的应用。供水系统采用“通用变频器+单片机（包拈PID调节器）+工频/变频切换”的控制方案。现场控制器能够完成现场管网压力反馈值的数据

5、采集、压力给定值的输入、模糊PID调节运算，最后将控制量送入变频器，控制水泵电机的转速，达到恒压供水的目的；同时通过profibus-fms现场总线接收来自其他节点（主要是上位监控计算机）的命令或者主动将自身的数据发送到profibus总线上供上位监控计算机接收，实现人机交互功能。恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高，在泵站供水屮可完成以下功能：（1）维持水压恒定（2）控制系统可手动/口动运行（3）多台泵自动切换运彳丁（4）系统睡眠与唤醒，当外界停止用水时，系统处于睡眠状态

6、，直至有用水需求时自动唤醒（5）在线调整PID参数；（6）泵组及线路保护检测报警，信号显示等将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较，当管网压力不足时，变频器增大输出频率，水泵转速加快，供水量增加，迫使管网压力上升。反之水泵转速减慢，供水量减小，管网压力下降，保持恒压供水。课程设计目的1.了解泵站工作原理2.理解嵌入式在系统屮作用3.can总线的运用2.课程设计题目描述和要求1、系统现状小区内有一座水厂、4个水源井；水厂内设有水池2个，4台供水泵为居民供水，2条供水管路；每个水源井设置1台深井泵。供水方式为深

7、井泵将水源井的水抽至水仓内，再出供水泵将水排至供水管道，再由供水管道供给各用户生活的需要。2、系统组成要求水厂泵房实现自动控制，对4个水源井泵的远程启动，水井水位的监测。系统由PLC（可编程逻辑控制器）及其远程扩展模块、操作屏、检测部分（模拟量和开关量）、执行部分、上位机等组成。•PLC及其远程扩展模块系统的核心部分，完成对于监测量的处理、运算和存储，并根据监测结果控制水泵启停等。3.课程设计报告内容3.1实验原理系统采用压力传感器、PLC和SAJ变频器作为屮心控制装置，实现所需功能。来源：输配电设备网安装在管

8、网干线上的压力传感器，用于检测管网的水压，将压力转化为4〜20mA的电流或者是0、10V的电压信号，提供给SAJ变频器。SAJ变频器是水泵电机的控制设备，能按照水压恒定需要将0〜50Hz的频率信号供给水泵电机，调整其转速，SAJ变频器功能强人，即预先编置好的参数集，将使川过程屮所需设定的参数数量减小到最小，参数的缺省值依应川宏的选择而不同。系统采川PID控制的应川宏，进行闭环控制。SA