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1、湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 工厂恒压供水系统的设计 作 者 层 次 专升本 专 业 电气工程及其自动化 学 号 指导教师 二零一二年 月 日湖南科技大学成人高等教育本科生毕业论文（设计）评审表姓名周小阳 性别男学号系别成教函授所学专业电气自动化 指导导师答辩（或完成）日期 年 月 日论文题目工厂恒压供水系统设计 摘要 随着现代工业的飞速发展，水资源的合理利用已经迫在眉睫了，在现代化的工业企业里，尤其是钢铁冶金行业里面水的合理利用是需要一个完善的系统来完成的，工厂里面的水如何保持恒压的状态，我们有一个系统实现的是恒压供水。在这里是先利用抽来的水，再经过存储，最后进
2、行输送。在这个过程中，我们用了，水泵电机，工作阀，变频器，压力传感器等恒压供水设备。首先用阀开启与关断入水口的水，把水放入一个水中，在水池的另外一端有四台水泵在那边抽水供给用户用水，并且每台泵都有一个对应的手动按钮，还有阀对应进行控制，这些形成了最基本供水系统。然而我们进行的是恒压供水控制，我们又选用了相应型号的PLC以及与电机功率相匹配的变频器。恒压方面，为了保持管网的压力，我们选用相应压力传感器，反应管网的压力状况，实现模拟量的控制。我们参考了相关书籍和相关的网络资料，逐步的实现了完全自主设计的一套恒压供水系统，首先是有了相当完整的硬件组成部分，然后又设计了比较严密的软件，编写了相应的程序
3、，并实现了组态的控制。毕业论文评语建议评定等级： 指导教师签字： 年 月 日 评阅老师意见毕业论文成绩： 签字： 年 月 日教学院意见注：此表一式二份，与学籍表一起装入学员毕业档案 湖南科技大学成人教育学院 湖南科技大学毕业设计（论文）任务书 系主任： 成教函授 （签名） 2012 年 6 月 日学生姓名： 周小阳 学号： 专业： 电气自动化 1、论文题目： 工厂恒压供水系统设计 2、学生设计（论文）时间：自 2012年 2月 日开始至2012年 6 月 日止3、论文所用资源和参考资料：（1）.模拟电子技术第二版，西安电子科技大学出版社，主编 周雪 2005年3月（2）.自动控制原理与应用，高
4、等教育出版社，主编 焦斌 2004年3月（3）.组态控制技术，电子工业大学出版社，主编 袁秀英 2003年（4）.现代电气控制及PLC应用技术北京航空航天大学出版社，主编 王永华 2005年3月 （5）.电机及拖动（第二榜），高等教育出版社，主编 许晓峰 2000年2月（6）交直流调速控制系统（第二版） ，高等教育出版社，主编 钱平 2002年12月（7）.PLC及其与计算机的通讯.石油化工自动化，主编 刘齐平 2003年6月（8）变频器MM430的手册，西门子中国有限公司支持部 4、论文完成的主要内容：1恒压供水总任务 2系统设计框架及步骤 3恒压供水硬件环境 恒压供水软件环境 (5) 组态
5、环境 (6) 结论5、提交论文形式及要求： 1）要求认真、独立完成毕业论文的写作 2）要求按照学校规定的论文格式撰写论文 3）要求及时同指导老师进行沟通，按步骤完成论文的写作和答辩工作。 6、发题时间： 2012 年 2 月 日 指导老师： （签名）学 生： （签名）目录摘要与关键词- 1 -ABSTRCT AND KEY WORD- 2 -第一章 前言和设计意义 - 5 -1.1 前言和设计的意义- 5 -1.2 设计的原始资料及基本概念- 5 -第二章 系统设计框架及步骤- 6 -2.1 系统设计方法- 6 -2.2 设计规划- 7 -2.3 工艺过程- 8 -第三章 恒压供水硬件环境-
6、8 -3.1 水泵的基本参数计算与水泵选型- 8 -3.2 变频器- 9 -3.2.1 变频器的选型- 9 -3.2.2 变频器的硬件- 10 -3.2.3 变频器的参数设置- 12 -3.3传感器的选型及应用- 13 -3.4PLC的选型及CPU的扩展- 14 -3.4.1 PLC的选型- 14 -3.4.2 CPU的扩展- 14 -3.5 变频器与PLC的连接- 16 -3.6 系统控制的要求- 17 -3.7 恒压供水的I/O分配图- 17 -3.8 电气控制主电路图- 18 -3.9 电气控制电路图- 19 -3.10 PID控制的算法- 21 -3.11 PLC程序中使用的元件及功能
7、- 21 -第四章 软件环境- 22 -4.1 恒压供水总体软件流程- 22 -4.2 PLC总流程图- 23 -第六章 组态环境- 35 -5.1 组态简介- 35 -5.2 MCGS组态软件的设置- 35 -5.2.1工程的建立- 35 -6.2.2 变量的定义步骤- 36 -5.2.2 画面的设计与编辑- 37 -5.2.3 按钮和动画连接- 38 -5.2.4 定时器的使用- 39 -5.3恒压供水系统的整体画面- 40 -5.4 MCGS系统脚本程序- 41 -致谢- 43 -参考文献- 43 -附件.49-摘要与关键词摘要：本系统实现的是恒压供水，在这里是先利用抽来的水，再经过存储
8、，最后进行输送。在这个过程中，我们用了，水泵电机，工作阀，变频器，压力传感器等恒压供水设备。首先用阀开启与关断入水口的水，把水放入一个水中，在水池的另外一端有四台水泵在那边抽水供给用户用水，并且每台泵都有一个对应的手动按钮，还有阀对应进行控制，这些形成了最基本供水系统。然而我们进行的是恒压供水控制，我们又选用了相应型号的PLC以及与电机功率相匹配的变频器。恒压方面，为了保持管网的压力，我们选用相应压力传感器，反应管网的压力状况，实现模拟量的控制。我们参考了相关书籍和相关的网络资料，逐步的实现了完全自主设计的一套恒压供水系统，首先是有了相当完整的硬件组成部分，然后又设计了比较严密的软件，编写了相
9、应的程序，并实现了组态的控制。关键词：变频器，恒压， PLC，MCGS 第一章 恒压供水总任务书 1.1 设计的意义 随着我国城市化水平的提高，城市人口急剧增加，居民小区不断建设且楼房层数越来越高，使原来自来水管管网压力出现不足，很多城市普遍存在着用水高峰期高层楼房上不去水的现象，导致高层居民用水难。目前采用恒压供水的一整套设备以完善原有的水压控制方式的不足。为解决此类问题，当前均采用先进的全自动恒压供水设备，此供水设备可直接与自来水管网串接，通过几台水泵的运行而对管网产生了压力，根据用水状况的不同，又要保持恒压供水，就必须改变水泵运行台数。我们是用较小功率水泵运行，这样一来实现恒压供水同时在
10、使用过程中也可大大节能，是一种非常实用而又经济的控制方式，对于小型社区供水很有价值。1.2 设计的原始资料及基本概念 某小区用水的原始资料如下表：时 间小时用水量占最高日用水量（%）时 间小时用水量占最高日用水量（%）时 间小时用水量占最高日用水量（%）01时2.1889时5.561617时5.6612时2.32910时5.191718时5.5523时2.241011时4.961819时5.4534时2.211112时4.811920时4.8845时2.351213时4.742021时4.2956时2.531314时4.662122时3.8867时4.681415时4.902223时3.5578时5.191516时5.252324时2.02根据某个小区的用水状况原始资料，可以看出8-9，16-17时为用水的最高峰期，11-12，23-24时间段为用水的低谷时期，用水量很少。9-10，17-18为次高峰时期，22-23，12-13为次低估时期。从而可以得出以下的曲线图：第二章 系统设计框架及步骤2.1 系统设计方法 恒压供水的
