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1、毕业论文（设计）变频调速恒压供水控制系统的设计The Design of Variable-frequency Governing System with the Constant Pressure Water Supply姓 名 学 号： 系 别： 物 电 系 专 业： 电子信息科学与技术 年 级： 指导教师： 摘要随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。本设计首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理。接着分析了
2、变频恒压供水的原理及系统的组成结构，提出不同的控制方案，通过研究和比较，采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输。然后用PID对系统中的恒压控制器进行设计，最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍，该变频恒压供水系统可运用于许多实际的供水控制系统中，并能够取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。关键词：变频调速；恒压供水；PLCAbstractWith the rapid development of social economy, it demands the better of water supply s quality and reliability of water supply sy
3、stem. Meanwhile energy resources are seriously lack. So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well, with help of advanced technique of automation, control and communication. At the same time this system can adapt different water supply fi
4、elds.This design explains water supply systems energy-saving principle of pump of speed control according to characteristic curve of running pipelines and water pump, analyzes the structure of VF speed regulating constant pressure water supply and gives several control methods whose features are res
5、earched and compared in this design. On the basis of above PLC and inverter s method fits water supply system and data transmission very well. Then constant pressure supply water controller is designed by PID. The design of the system s hardware and soften is introduced thoroughly, The design of inv
6、erter constant pressure water supply system can be applied to many internal water supply systems, the effect of which is stable, credible and energy-saving.Key word: Speed-frequency variable；Constant pressure water supply；PLC目录摘要 .I1.绪论 .11.1 变频恒压供水产生的背景和意义 .11.2 变频恒压供水系统的国内研究现状 .21.3 变频调速恒压供水的特点及应用
7、范围 .31.3.1 变频调速恒压供水控制系统的主要特点是： .31.3.2 传统定压方式的弊病： .41.3.3 变频调速恒压供水控制系统的主要应用范围 .41.4 课题来源及本文的主要研究设计内容 .51.4.1 课题来源 .51.4.2 研究设计的主要内容 .52.变频调速恒压供水系统简介 .62.1 水泵供水的主要参数 .62.2 供水系统的基本特性 .62.3 水泵调速运行的节能原理 .72.4 变频调速原理 .93.变频调速恒压供水系统的整体设计方案 .103.1 变频恒压供水控制系统的构成 .103.2 系统要求实现的功能 .123.3 系统工作原理 .134.变频调速恒压供水系
8、统的硬件设计 .164.1 系统硬件组成 .164.2 可编程控制器(PLC)选型 .164.3 变频器选型 .174.4 水泵及其电动机的选型 .194.5 远传压力表选型 .204.6 触摸屏 .214.7 软启动器、自耦变压器 .214.8 PLC 用隔离变压器、低压电器、控制柜 .214.9 系统电路设计 .214.9.1 系统主电路 .214.9.2 系统控制电路 .224.9.3 PLC I/O 分配 .234.9.4 缺水保护电路 .245.系统的软件设计 .255.1 PID 调节 .255.1.1 PID 调节原理 .255.1.2 PID 参数设置 .275.1.3 PID
9、 设定值的调整 .275.1.4 PID 控制算法 .285.2 系统运行主程序 .295.3 故障检测子程序 .305.4 数字 PID 子程序 .305.5 泵切换程序 .315.6 对外通讯子程序 .336.实验室现场调试与小结 .336.1 硬件功能性调试 .336.2 系统总体调试 .346.3 小结 .347.结束语与技术展望 .357.1 结束语 .357.2 技术展望 .36致 谢 .37参考文献 .38附录 .3911.绪论水是生命之源，人类生存离不开水。我国是一个水资源和电能相对短缺的国家，现代化进程的加快，城市的高层建筑越来越多，在用水量高峰期时供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。这种情况造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故），采用各种自动化手段来节约用水、节约用电已经成为我们国家发展的当务之急。随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。衡
