1、 毕业设计毕业设计(论文论文)开题报告开题报告 题目：题目：基于基于 PLC 控制的城市恒压供水系统设计控制的城市恒压供水系统设计 院（系）院（系） 电子信息工程学院电子信息工程学院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 2012 年年 3 月月 3 日日 一一毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 随着改革开放的不断深入，我国中小城市的城市建设及其经济迅猛发展，人 民的生活水平不断提高；同时，城市需水量日益加大，对城市供水系统提出了更 高的要求。供水的可靠性、稳定性、经济节能性直接影响到城区的建
2、设和经济的 发展，也影响到城区居民的正常工作和生活。但由于近些年来，人们生活水平的 提高，楼房的层数也在不断的剧增。再加上受到输送管道和供水设施的影响，使 居民的生活用水存在着自来水管网压力不足的现象，尤其是供水高峰期的高层供 水尤为突出,给人们的生活带来了许多困扰。 本课题的研究意义就是进一步改善以及解决以上有关自来水管压力不均衡 和不足的现象， 设计出变频恒压供水系统， 使其能在生活、 生产实践中发挥功用。 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。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
3、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， 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 控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多 7
4、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，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、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来 说，还远远没能达到所有用户的要求。可以看出，目前在国内外变频调速恒压供 水控制系统的研究设计中，对于能适应不同的用水场合，结合现代控制技术、
5、网 络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性(EMC)的变频恒压供水系统的水压闭 环控制研究得不够。 因此， 变频恒压供水系统的性能有待于进一步的研究和改善。 二二. 本课题研究的主要内容和采用的研究方案、研究方法或措施本课题研究的主要内容和采用的研究方案、研究方法或措施 本课题研究的主要内容就是恒压供水系统的设计。该系统通过检测水管中的 水压得到的数据，通过对变频器输出频率的控制来调节水泵电机的转速，使之形 成一个闭环控制系统，可以令管网中的水压自动的保持在事先设定好的压力值范 围内。当用户的用水量增加时，管网中的水压下降，恒压供水控制器通过加大变 频器的输出频率，从而使水泵转速加快，供水量相应
6、增多，如果一台水泵不能满 足用户的供水量，那么则通过控制器加泵；当用户用水量减少时，管网中水压上 升，控制器减小变频器输出频率，使水泵转速降低，供水量减少，如水泵转速降 到最低还高出所需供水量，则关闭一台水泵。简单来说就是根据用户用水量的大 小，通过恒压供水控制器对水泵的数量和转速的控制，从而使用户无论用水量的 多少，管网中的水压始终能保持在设定范围内。既满足了用户供水量的要求，又 不会是水泵空转，造成电能的浪费，同时避免了水箱造成的二次污染。是一种现 代化的供水方案。 三三.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 本课题研究的重点难点： 1、本课题的重点是总体方案的设计。研究并完成利用PLC、变频器、远传 压力表和多台水泵机组等主要设备构建变频调速恒压供水系统， 其中为提高变频 器的使用效率，减少设备投资，采用一台变频器分别拖动多台水泵电机变频运行 的方案。 2、本课题的难点是控制系统的设计。设定PID调节参数，实现在全流量范围 内靠频泵的连续调节和分级调节相结合，维持供水压力恒定。 前期已开展工作: 通过资料查找对实现城
