【正文】 供給每一個(gè)用戶(hù)。 如圖 所示 ，是 這棟小樓的供水流程。 課題 研究 的 對(duì)象 圖 供水流程簡(jiǎn)圖 刺 次設(shè)計(jì)研究的對(duì)象是一棟樓房的供水系統(tǒng)。 (6)水泵的電氣控制柜，其有遠(yuǎn)程和就地控制的功能和數(shù)據(jù)通訊接口，能與控制信號(hào)或控制軟件相連，能對(duì)供水的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送，以便顯示和監(jiān)控以及報(bào)表打印等功能。 (5)當(dāng)出現(xiàn)意外的情況 (如突然 停水、斷電、泵、變頻器或軟啟動(dòng)器故障等 )時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)泵及變頻器或軟啟動(dòng)器的狀態(tài)，電網(wǎng)狀況及水源水位，管網(wǎng)壓力等工況點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行切換，保證管網(wǎng)內(nèi)壓力恒定。 (3)變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)要具有 廣 泛的通用性，面向各種各樣的供水系統(tǒng)，而不同的供水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用水量和揚(yáng)程等方面存在著較大的差異，因此其控制對(duì)象的模型具有很強(qiáng)的多變性。同時(shí)用于水泵轉(zhuǎn)速控制的變頻器也存在一定的滯后效應(yīng)。追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來(lái)供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中成片開(kāi)發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢(shì)。變頻恒壓供水方式與過(guò)去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，而且具有顯著的節(jié)能效果。變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng) 可以實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿(mǎn)足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：了解 供水系統(tǒng) 的運(yùn)行工藝情況，設(shè)計(jì) 恒壓供水 控制系統(tǒng)的硬件電路；研究 恒壓變頻供水 的控制方法，開(kāi)發(fā)基于 MCGS組態(tài)軟件的監(jiān)控界面，完成系統(tǒng)監(jiān)控調(diào)試，實(shí)現(xiàn)對(duì) 系統(tǒng) 的高性能控制。以變頻器為核心結(jié)合 PLC組成的控制系統(tǒng)具有高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、組合靈活、編程簡(jiǎn)單、維修方便和低成本低能耗等諸多特點(diǎn)。因此這種調(diào)控方式縮小了優(yōu)化范圍，所得到的解為局部最優(yōu)解，不能完全 基于 PLC 的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 保證泵站始終工作在最優(yōu)狀態(tài) . 變頻調(diào)速是優(yōu)于以往任何一種調(diào)速方式 (如調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、串級(jí)調(diào)速等 )，是當(dāng)今國(guó)際上一項(xiàng)效益最高、性能最好、應(yīng)用最廣、最有發(fā)展前途的電機(jī)調(diào)速技術(shù) .它采用微機(jī)控制技術(shù) 。這種調(diào)控方式以穩(wěn)定水壓為目的，各種優(yōu)化方案都是以母管 (市政來(lái)水管 )進(jìn)口壓力保持恒定為條件。因此，有待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)踐中。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(shí)現(xiàn)，但其輸出接口限制了帶負(fù)載容量，同時(shí)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(chǎng)所。但在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗干擾性能以及開(kāi)放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)能達(dá)到所有用戶(hù)的要求。 目前國(guó)內(nèi)有不少公司在做變頻恒壓供水的工程，大多采用國(guó)外品牌的變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，水管的管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調(diào)節(jié)及多臺(tái)水泵的循環(huán)控制，有的采用可編程控制器(PLC)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn) 。它將 PID調(diào)節(jié)器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過(guò)設(shè)置指令代碼實(shí)現(xiàn) PLC和 PID等電控系統(tǒng)的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個(gè)內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多七臺(tái)電機(jī) (泵 )的供水系統(tǒng)。從查閱的資料的情況來(lái)看，國(guó)外的恒壓供水工程在設(shè)計(jì)時(shí)都采用一臺(tái)變頻器只帶一臺(tái)水泵機(jī)組的方式，幾乎沒(méi)有用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)水泵機(jī)組運(yùn)行的情況，因而投資成本 高。在早期，由于國(guó)外生 基于 PLC 的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉(zhuǎn)控制、起制動(dòng)控制、變壓變頻比控 制及各種保護(hù)功能。同時(shí)系統(tǒng)具有良好節(jié)能性，這在能量日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對(duì)于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 以變頻器為核心結(jié)合 PLC組成的控制系統(tǒng)具有高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、組合靈活、編程簡(jiǎn)單、維修方便和低成 本等諸多特點(diǎn)，變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、防雷避雷技術(shù)、現(xiàn)代控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)于一體。造成不必要的能量浪費(fèi)。目前，大量的電能消耗在水泵、風(fēng)機(jī)負(fù)載上，城鄉(xiāng)居民用水設(shè)備所消耗的電量在這類(lèi)負(fù)載中占了相當(dāng)?shù)谋壤? 變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 泵站擔(dān)負(fù)著工農(nóng)業(yè)和生活用水的重要任務(wù)，運(yùn)行中需大量消耗能量，提高泵站效率 :降低能耗，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重大意義。把先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到供水領(lǐng)域，成為對(duì)供水系統(tǒng)的新要求。 由此可見(jiàn)，變頻調(diào)速式供水系統(tǒng)具有節(jié)約能源、節(jié)省鋼材、節(jié)省占地、節(jié)省投資、調(diào)節(jié)能力大、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景和明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。變頻調(diào)速式的運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠，沒(méi)有頻繁的啟動(dòng)現(xiàn)象，加之啟動(dòng)方式為軟啟動(dòng)，設(shè)備運(yùn)行十分平穩(wěn)，避免了電氣、機(jī)械沖擊。氣壓罐方式的運(yùn)行不穩(wěn)定，突出表現(xiàn)在它的頻繁啟動(dòng)。由此可見(jiàn)變頻調(diào)速供水方式比氣壓罐供水方式將節(jié)省大量占地面積。同時(shí)由于氣壓罐體積大，占地面積一般為幾十平米。另外氣壓罐要消耗一定的鋼量，這也是它的一個(gè)較大的缺點(diǎn)。同時(shí)水泵是工頻率啟動(dòng)，且啟動(dòng)頻繁，又會(huì)造成一定的能耗。 變頻調(diào)速的方式在節(jié)能效果上明顯優(yōu)于氣壓罐方式。使系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中保持最不利點(diǎn)的壓力恒定。所需水泵出口壓力計(jì)算得越符合實(shí)際情況越節(jié)能，將全天分得越細(xì)越節(jié)能，當(dāng)然控制的實(shí)現(xiàn)也越復(fù)雜。這種控制方式其實(shí)是水泵出口恒壓控制的特殊形式。 ②出口變壓控制 水泵出口變壓控制也是將壓力傳感器安裝在水泵出口處，但其壓力設(shè)定值不只是一個(gè) 。 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(yùn)行過(guò)程中水泵出口水壓恒定。 (6)變頻調(diào)速供水方式 這種系統(tǒng)的原理是通過(guò)安裝在系統(tǒng)中的壓力傳感器將系統(tǒng)壓力信號(hào)與設(shè)定壓力值作比較，再通過(guò)控制器調(diào)節(jié)變頻器的輸出，無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。而且氣壓罐是密封的，所以大大減少了水質(zhì)因異物進(jìn)入而被污染的可能性。 (5)恒速泵十氣壓罐供水方式 這種方式是利用封閉的氣 壓罐代替高位水箱蓄水，通過(guò)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力來(lái)控制泵的開(kāi)、停。一些動(dòng)物甚至人都可能進(jìn)入水箱污染水質(zhì)。高層建筑還可分層設(shè)立水箱。 (3)射流泵十水箱的供水方式 這種方式是利用射流泵本身的獨(dú)特結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作，利用壓差和來(lái)水管粗，出水管細(xì)的變徑工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)供水，但是由于其技 術(shù)和工藝的不完善，加之該方式會(huì)出現(xiàn)有壓無(wú)量(流量 )的現(xiàn)象，無(wú)法滿(mǎn)足高層供水的需要。水壓不可調(diào)，不能兼顧近期與遠(yuǎn)期的需要；而且系統(tǒng)水壓不能隨系統(tǒng)所需流量和系統(tǒng)所需要壓力下降而下降，故還存在一些能量損失和二次污染問(wèn)題。供水壓力比較穩(wěn)定。這種供水方式，水泵工作在額定流量額定揚(yáng)程的條件下，水泵處于高效能區(qū)。水塔注滿(mǎn)后水泵停止，水塔水位低于某一位置時(shí)再啟動(dòng)水泵。 (2) 恒速泵 +水塔的供水方式 這種方式是水泵先向水塔供水，再由水塔向用戶(hù)供水。這種供水方式 ，水泵整日不停運(yùn)轉(zhuǎn)，有的可能在夜間用水低谷時(shí)段停止運(yùn)行。以下就逐一分析。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，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(guò)于求的情況，此時(shí)將會(huì)造成能量的浪費(fèi)，同時(shí)有可能導(dǎo)致水管爆破和用水設(shè)備的損壞。 MCGS。 constant pressure water supply。 and munication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions. This paper analyzes the structure of VF speed regulating constantpressure water supply,and proposes several control careful study and parison, PLC and inverter39。經(jīng)實(shí)踐證明該系統(tǒng)具有高度的可靠性和實(shí)時(shí)性，極大地提高了供水的質(zhì)量，并且節(jié)省了人力，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體講述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與軟件的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)系統(tǒng)采取的可靠性措施進(jìn)行了 說(shuō)明。最后對(duì)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 （說(shuō)明書(shū)）時(shí)遇到的困難和問(wèn)題。 （說(shuō)明書(shū)）的優(yōu)缺點(diǎn)，包括：學(xué)生理論水平、獨(dú)立實(shí)踐工作能力、表現(xiàn)出的創(chuàng)造性和綜合應(yīng)用能力、勤勉態(tài)度等。 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 PLC 的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別： 電氣與信息工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2021 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 一、 題目： 二、 指導(dǎo)思想和目的： 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能解決問(wèn)題的本領(lǐng)， 鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解；培養(yǎng) 學(xué)生 調(diào)查研究的習(xí)慣和工作能力；培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的思想，樹(shù)立實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)工作態(tài)度。 三、 設(shè)計(jì)任務(wù)或主要技術(shù)指標(biāo)： 給出方案與論證； 繪制梯形圖 所有未在正文中列出的電路圖、器件參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)等均列入附件； 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)制訂設(shè)計(jì)方案，查閱文獻(xiàn)； 四、 設(shè)計(jì)進(jìn)度與要求： 1）：第 1 周 查閱資料、確定題目 2）：第 2 周 確定設(shè)計(jì)方案 3）：第 36 周 根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定設(shè)計(jì)內(nèi)容 4）：第 7 周 做出報(bào)告 五、 主要參考書(shū)及參考資料： [1]廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [6]陸秀玲 .PLC控制的恒壓供水系統(tǒng) .自動(dòng)化儀表 [2]李華 .變頻調(diào)速技術(shù)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 .電氣傳動(dòng)自動(dòng)化 [3]陳伯時(shí) .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 班 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 2021 年 教研室主任（簽名）： 系（部）主任（簽名）： 年 月 日 電氣與信息工程系系畢業(yè)答辯情況記錄表 答辯人姓名 班 級(jí) ） 專(zhuān) 業(yè) 電氣自 動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目 基于 PLC 的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 答辯日期 2021 年 答辯時(shí)間 時(shí) 分 — 時(shí) 分 自述 回答問(wèn)題 小結(jié) 答辯組長(zhǎng)： 年 月 日 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)定意見(jiàn)書(shū) 設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于 PLC 的 恒壓 供水系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 專(zhuān) 題： 基于 PLC 的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 者：姓名 專(zhuān)業(yè) 電氣自動(dòng)化 班級(jí) 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 年 — 2021 年 指導(dǎo)教師：姓名 職稱(chēng) 副教授 單位 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科 學(xué)校 評(píng) 閱 人：姓名 職稱(chēng) 單位 評(píng)定意見(jiàn)： 評(píng)定成績(jī)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 評(píng)閱人（簽名）： 年 月 日 答辯委員會(huì)主任（簽名）： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)定意見(jiàn)參考提綱 。 （說(shuō)明書(shū)）中較成功的部分。 摘 要 隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求 不斷提高；再加上目前能源 緊 缺，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然的趨勢(shì) 本論文分析變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，提出不同的控制方案，通過(guò)研究和比較，本論文采用變頻器和 PLC 實(shí)現(xiàn)恒壓供水和數(shù)據(jù)傳輸，然后 用 數(shù)字 PID 對(duì)系統(tǒng)中的恒壓控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。本論文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)通過(guò) MCGS 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)巡回監(jiān)控系統(tǒng)。 本 論文 的變頻恒壓供水系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)許多實(shí)際的供水 控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用，并取得穩(wěn)定可靠的運(yùn)行效果和良好的節(jié)能效果。 關(guān)鍵字 ： 變頻調(diào)速 ； 恒壓供水 ； PLC； MCGS； 監(jiān)控系統(tǒng) Abstract With the rapid development of socialistic marketing economy,there is a g