【正文】 指導(dǎo)教師對該生前期研究工作的評價該生設(shè)計態(tài)度認真，總體上也做了大量工作。~（第6周）完成硬件電路設(shè)計，開始設(shè)計梯形圖程序，第五周結(jié)束提交《中期檢查報告》。而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況，此時會造成能量的浪費，同時還有可能造成水管爆裂和用水設(shè)備的損壞。~（第9周）設(shè)計所要求的各種安裝接線圖、面板布置圖等；編寫使用說明書~（第10~11周）撰寫畢業(yè)設(shè)計報告，準備答辯~畢業(yè)設(shè)計答辯主要參考資料[1] 林春方主編,可編程控制器原理及其應(yīng)用, 上海交通大學(xué)出版社, [2] 三菱公司編寫,FX2N系列中文編程手冊,[3] 韓安榮主編,1999[4] 李華德主編,[5] 鐘肇新等, 可編程控制器原理及應(yīng)用. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2008[6] 皮壯行等,:機械工業(yè)出版社,2002[7] . 變頻器世界, [8] 厲無咎、 [9] 姜興忠，[10] ，1999教研室意見簽名：年 月 日系(部)主管領(lǐng)導(dǎo)意見簽名：年 月 日注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)教研室審批后一份下達給學(xué)生，一份由指導(dǎo)教師保留，一份交系部存檔。**教授一絲不茍的作風(fēng)，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無窮之道。再次按下FU接通的按鈕接收到變頻器上限信號，則KM2斷開KM3吸合，第2水泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻運行，3水泵變頻起動，至此水泵1，2，3全部啟動。起動1，2，3泵：再次接收到變頻器上限信號，則KM1斷開KM2吸合，第2水泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻運行，3水泵變頻起動。如果PLC接到頻率下限信號，則執(zhí)行減泵程序，減少水泵的工作數(shù)量。傳感器由敏感芯體和信號調(diào)理電路組成，當(dāng)壓力作用于傳感器時，敏感芯體內(nèi)硅片上的惠斯登電橋的輸出電壓發(fā)生變化，信號調(diào)理電路將輸出的電壓信號作放大處理，同時進行溫度補償、非線性補償，使傳感器的電性能滿足技術(shù)指標的要求?？刂茖ο蠛蟹e分元件的負載場合，僅P動作控制，有時由于此積分元件的作用，系統(tǒng)發(fā)生振蕩。 (2）防止失速再生過電壓減速時產(chǎn)生的再生能量使主電路直流電壓上升，為了防止再生過電壓保護電路動作，在直流電壓下降之前要進行控制，抑制頻率下降，防止失速再生過電壓。(2）過載保護逆變器輸出電流超過額定值，且持續(xù)流通達規(guī)定的時間以上，為了防止逆變器器件、線路等損壞要停止運轉(zhuǎn)。[5]韓安榮. ，1999: 1535[6]王兆安，黃俊. 電力電子技術(shù)第四版. 機械工業(yè)出版社，：4366裝置容量小時，如果電源和主電路的構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。(3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強。 可編程控制器 PLC簡介可編程控制器是60年代末在繼電器系統(tǒng)上發(fā)展起來的，當(dāng)時稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC[4]。當(dāng)變頻器的輸出頻率己經(jīng)到達50Hz時，即使實際供水壓力仍然低于設(shè)定壓力，也不能夠再增加變頻器的輸出頻率了。此時PID會繼續(xù)通過由遠傳壓力表送來的檢測信號進行分析、計算、判斷，進一步控制變頻器的運行頻率，使管壓保持在壓力設(shè)定值的上、下限偏差范圍之內(nèi)。②變頻器:它是對水泵進行轉(zhuǎn)速控制的單元。由于PID運算在變頻器內(nèi)部，這就省去了對可編程控制器存貯容量的要求和對PID算法的編程，而且PID參數(shù)的在線調(diào)試非常容易，這不僅降低了生產(chǎn)成本，而且大大提高了生產(chǎn)效率。 單片機微機電路控制方式這類控制電路優(yōu)于邏輯電路，但在應(yīng)付不同管網(wǎng)、不同供水情況時，調(diào)試較麻煩；追加功能時往往要對電路進行修改，不靈活也不方便。同時用于水泵轉(zhuǎn)速控制的變頻器也存在一定的滯后效應(yīng)。該變頻器將壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)與循環(huán)邏輯控制功能集成在變頻器內(nèi)部實現(xiàn)，但其輸出接口限制了帶負載容量，同時操作不方便且不具有數(shù)據(jù)通信功能，因此只適用于小容量，控制要求不高的供水場所。造成不必要的能量浪費。同時由于氣壓罐體積大，占地面積一般為幾十平米。(1)出口恒壓控制水泵出口恒壓控制是將壓力傳感器安裝在水泵出口處，使系統(tǒng)在運行過程中水泵出口水壓恒定。供水壓力比較穩(wěn)定。 長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)  基于PLC的住宅小區(qū)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 城市供水系統(tǒng)介紹 1 一臺恒速泵直接供水系統(tǒng) 1 恒速泵+水塔的供水方式 1 射水泵+水箱的供水方式 2 恒速泵+高位水箱供水方式 2 恒速泵+氣壓罐供水方式 2 變頻調(diào)速供水方式 2 變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 4 國內(nèi)外研究情況 4第2章 總體方案論證與設(shè)計 6 變頻恒壓供水系統(tǒng) 6 課題研究的對象 7 變頻恒壓供水控制方式的選擇 7 邏輯電子電路控制方式 7 單片機微機電路控制方式 8 帶PID回路調(diào)節(jié)器與PLC的控制方式 8 新型變頻調(diào)速供水設(shè)備 8第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 10 變頻恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理 10 系統(tǒng)的構(gòu)成 10 工作原理 12 變頻恒壓供水系統(tǒng)加減水泵的條件分析 12 主電路設(shè)計 14 可編程控制器 15 PLC簡介 15 PLC的特點 16 PLC輸入輸出端子分配表 17 PLC的接線圖 18 變頻器 19 變頻器的構(gòu)成 19 變頻器的特點 22 變頻器的選型與接線 23 PID調(diào)節(jié)器 23 壓力傳感器接線圖 25 元器件選擇 25 控制面板正面效果圖和安裝接線圖 27 電控柜安裝接線圖 29第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 30 PLC控制 30 手動運行 31 自動運行 31 編程及介紹 32 自動運行 32 手動部分 33 公共部分 34第5章 系統(tǒng)的模擬運行結(jié)果及分析 37 程序調(diào)試 37 自動部分調(diào)試 37 自動部分調(diào)試 37結(jié) 論 38參考文獻 39附 錄 40致 謝 41III 長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 第1章 緒論 城市供水系統(tǒng)介紹眾所周知，水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，在節(jié)水節(jié)能己成為時代特征的現(xiàn)實條件下，我們這個水資源和電能短缺的國家，長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動化程度低。但這種供水方式基建設(shè)備投資最大，占地面積也最大。這種方式適用于管路的阻力損失在水泵揚程中所占比例較小，整個給水系統(tǒng)的壓力可以看作是恒定的，但這種控制方式若在供水面積較大的居住區(qū)中應(yīng)用時，由于管路能耗較大，在低峰用水時，最不利點的流出水頭高于設(shè)計值，故水泵出口恒壓控制方式不能得到最佳的節(jié)能效果。而變頻調(diào)速式中的調(diào)速裝置占地面積僅為幾平米。因此，研究提水系統(tǒng)的能量模型，找出能夠節(jié)能的控制策略方法，這里大有潛力可挖，是減少能耗，保障供水的一個很有意義的工作。可以看出，目前在國內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計中，對于能適應(yīng)不同的用水場合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性(EMC)的變頻但壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制的研究還是不夠的。(2)用戶管網(wǎng)中因為有管阻、水錘等因素的影響，同時又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵轉(zhuǎn)速的變化與管網(wǎng)壓力的變化成正比，因此變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)是一個線性系統(tǒng)。電路的可靠性和抗干擾能力都不太好。由于變頻器內(nèi)部自帶的PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑，穩(wěn)定。變頻器跟蹤供水控制器送來的控制信號改變調(diào)速泵的運行頻率，完成對調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。增泵工作過程：假定增泵順序為l、3泵。要增加實際供水壓力，正如前面所講的那樣，只能夠通過水泵機組切換，增加運行機組數(shù)量來實現(xiàn)?？删幊炭刂破鞯漠a(chǎn)生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)有很大的關(guān)系。(4）無觸點免配線，可靠性高，抗干擾能力強。(3）逆變器同整流器相反，逆變器的作用是將直流功率變換為所需要頻率的交流功率，根據(jù)PWM控制信號使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷，就可以得到三相頻率可變的交流輸出。恰當(dāng)?shù)谋Ｗo需要反時限特性，采用熱繼電器或者電子熱保護（使用電子電路）。 變頻器的特點變頻器具有過壓、欠壓、過流、過載、短路、失速等自動保護功能。在該場合，為使P動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定，可用PD控制。該傳感器的量程為0～，工作溫度為5℃～60 ℃，供電電源為28177。沒接到信號就保持現(xiàn)有的運行狀態(tài)。起動1，2泵：輸出的下限信號使PLC關(guān)閉KMKM2，開啟KM3，2水泵變頻起動。當(dāng)接收到OL輸出的下限信號使PLC斷開KMKM3，開啟KM2，2水泵變頻起動。對熊老師的感激之情是無法用言語表達的。長　沙　學(xué)　院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 （__2011_屆）系 部： 電子與通信工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 教授 2010年 12月 27日題目： 基于PLC的住宅小區(qū)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計1． 結(jié)合課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1000字以上的文獻綜述。傳統(tǒng)調(diào)節(jié)供水壓力的方式，多采用頻繁啟/停電機控制和水塔二次供水調(diào)節(jié)的方式，前者產(chǎn)生大量能耗的，而且對電網(wǎng)中其他負荷造成影響，設(shè)備不斷啟停會影響設(shè)備壽命。~（第8周）完成梯形圖程序設(shè)計和調(diào)試，計算選擇電器元件，列出電氣元件一覽表。但前期因為上班，設(shè)計精力不夠集中，設(shè)計進度相對任務(wù)書要求存在滯后現(xiàn)象，后段在程序的設(shè)計和調(diào)試方面仍有大量工作要做。下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排接下來的時間完成梯形圖程序的設(shè)計并模擬調(diào)試運行，計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表，設(shè)計電控柜安裝接線圖、控制面板布置圖；整理技術(shù)資料，編寫使用說明書等存在的具體問題 在設(shè)計中畫主電路圖有些困難，不能夠熟練的畫出主電路圖；在設(shè)計的過程中對信號的如何進行檢測有些疑問；設(shè)計主電路原理圖沒有進行實驗驗證，可能會存在一些問題。~（第4周）設(shè)計方案論證，設(shè)計主電路原理圖和主電路流程圖，PLC I/O接線圖等。主要表現(xiàn)在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象。~（第7~8周）完成梯形圖程序設(shè)計和調(diào)試，計算、選擇電器元件，列出電器元件一覽表。從選題到論文結(jié)束，**教授多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥，熱忱鼓勵。按下FU接通的按鈕當(dāng)做接收到變頻器上限信號，PLC通過這個上限信號后將1水泵由變頻運行轉(zhuǎn)為工頻運行，KM0斷開KM1吸合，同時KM2吸合變頻起動第2水泵。起動1，2泵：接收到變頻器上限信號，PLC通過這個上限信號后將1水泵由變頻運行轉(zhuǎn)為工頻運行，KM1吸合KM0斷開，同時KM2吸合變頻起動第2水泵。手動模式主要是解決系統(tǒng)出錯或器件出問題在自動運行模式中，如果PLC接到頻率上限信號，則執(zhí)行增泵程序，增加水泵的工作數(shù)量。該傳感器采用硅壓阻效應(yīng)原理實現(xiàn)壓力測量的力－電轉(zhuǎn)換[7]。偏差小時，P動作的作用減小。對于恒速運轉(zhuǎn)中的過電流，也進行同樣的控制。交流器的輸出電流達到異常值，也同樣停止逆變器運轉(zhuǎn)。為了抑制電壓波動，采用電感和電壓吸收脈動電壓（電流）。(2）功能強，性能價格比高。使用中，由于電流超過允許值[2] 陳立定，吳玉香．電氣控制與可編程控制器．廣州：華南理工大學(xué)出版社．2001：333.[3]許謬，王淑英. 電器控制與PLC控制技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社,2005產(chǎn)生的熱量使串接于主電路中的熔體熔化而切斷電路，防止電氣設(shè)備短路和嚴重過載。由于電網(wǎng)的限制以及變頻器和電機工作頻率的限制，50Hz成為頻率調(diào)節(jié)的上限頻率。當(dāng)變頻器運行頻率達到頻率上限值，并保持一段時間，則PLC會將當(dāng)前變頻運行泵切換為工頻運行，并迅速起動下1臺泵變頻運行。供水控制器直接對系統(tǒng)中的工況、壓力、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進行分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機構(gòu)的控制方案，通過變頻調(diào)速器和接觸器對執(zhí)行機構(gòu)(即水泵)進行控制。這些產(chǎn)品將PID調(diào)節(jié)器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進變頻器內(nèi)，形成了帶有各種應(yīng)用的新型變頻器。因此，控制精度較低、水泵切換時水壓波動大、調(diào)試較麻煩、工頻泵起動時有沖擊、抗干擾能力較弱，但其成本較低。變頻恒壓供水系統(tǒng)能適用生活水、工業(yè)用水以及消防用水等多種場合的供水要求，該系統(tǒng)具有以下特點:(1)供水系統(tǒng)的控制對象是用戶管網(wǎng)的水壓，它是一個過程控制量，同其他一些過程控制量(如:溫度、流量、濃度等)一樣，對控制作用的響應(yīng)具有滯后性。原深圳華為(現(xiàn)己更名為艾默生)電氣公司和成都希望集團〔森蘭牌變頻器)也推出了恒壓供水專用變頻器()，無需外接PLC和PID調(diào)節(jié)器，可完成最多四臺水泵的循壞切換、定時起動、停止和定時循環(huán)(月麥丹佛斯公司的VLT系列變頻器可實現(xiàn)七臺水泵機組的切換)。這一方面是由于我國居民多，用水量大，造成用電量大:另一方面是因為我國供水設(shè)備工作效率低，控制方式不夠科學(xué)合理。而變頻調(diào)速供水系統(tǒng)的變頻器是一臺由微機控制的電氣設(shè)備，不存在消耗多少鋼材的問題。:水泵出口恒壓控制、水泵出口變壓控制、給水系統(tǒng)最不利點恒壓控制