基于plc的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)設計開題報告.doc

畢業(yè)論文（設計）開題報告題目名稱基于plc的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)設計學生姓名專業(yè)應用電子技術教育班級一、選題的目的意義隨著人們生活質量的提高，在生活用水方面的質量要求也越來越高。同時，城市小區(qū)供水是給水排水工程的重要組成部分，與人民生活、生產活動、消防安全保障密切相關。當水源離用水場所較遠，而將水送到較遠或較高的地方，管路中是需要有一定水壓的，水壓高才能將水輸送到遠處或較高的樓層。生產水壓的設備是水泵，水泵轉動的越快，產生的水壓越高。傳統(tǒng)的維持水壓的方法是建造水塔，但是，建造水塔需要花費財力，水塔還會造成水的二次污染。要解決水壓隨用水量的大小變化的問題，通常的辦法是：用水量大時，增加水泵數(shù)量或提高水泵的轉動速度以保持管網中的水壓不變，用水量小時又需做出相反的調節(jié)。這就是恒壓供水的基本思路。交流變頻器的誕生和PLC的運用為水泵轉速的平滑性連續(xù)調節(jié)提供了方便。因此研制一套基于PLC技術與變頻調速控制技術的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)，解決供水系統(tǒng)負荷壓力不穩(wěn)定和供水拖動電機一直高速運行而造成的浪費電能等問題，且具有手動自動轉換、在線監(jiān)控及在現(xiàn)場調試等功能，具有很高的實用價值。變頻恒壓供水以其環(huán)保、節(jié)能和供水質量高等優(yōu)點在供水行業(yè)中越來越得到認同。在城市小區(qū)化的發(fā)展中，采用以小區(qū)或社區(qū)為統(tǒng)一整體的供水方案，會使設備的利用率及節(jié)能比例大大提高.二、國內外研究現(xiàn)狀近幾年來，由于計算機、通訊、網絡高新技術的迅速發(fā)展，水工業(yè)調度系統(tǒng)也發(fā)展到了新一代的水平。上世紀90年代初，出現(xiàn)了PC計算機，WINDOWS操作系統(tǒng)，PLC可編程控制器，顯示圖形功能低下的數(shù)據(jù)庫技術。隨著水工藝流程由簡單過程向大型化，連續(xù)化，復雜性方向發(fā)展，控制系統(tǒng)由簡單控制系統(tǒng)（如PID，串級，比值，前饋，后饋等）發(fā)展到先進控制系統(tǒng)（如多變量來水預測，神經元，模糊，魯棒等控制）和綜合自動化系統(tǒng)（生產流程控制，管理，決策一體化）。上世紀80年代初，一位美國專家就提出“軟件就是儀器”的最新思想。虛擬儀器的核心思路，就是利用計算機強大的資源優(yōu)勢，使本來需要專用硬件實現(xiàn)的技術軟件化，以便最大限度地降低系統(tǒng)成本，增強系統(tǒng)功能和靈活性。隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強。充分利用變頻器內置的各種功能，對合理設計變頻調速恒壓供水設備，降低成本，保證產品質量等方面有著非常重要的意義。恒壓、恒水位供水調速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調速，依據(jù)用水位的變化自動調節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量的變化自動調節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定和水位恒定以滿足用水要求，是當今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。二、主要研究內容本文主要介紹了以PLC與變頻器為核心的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用電動機調速裝置與可編程控制器（PLC）構成控制系統(tǒng)，進行優(yōu)化控制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網流量變化時達到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動機的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機的轉速，從而達到給水總管壓力穩(wěn)定在設定的壓力值上。恒壓供水的主要目標是保持管網水壓的恒定，水泵電機的轉速要跟隨用水量的變化而變化的，那么這就是要用變頻器為水泵電機供電。三、畢業(yè)論文（設計）的研究方法或技術路線（一）研究方法1.通過圖書館和網絡查找資料；2.針對重點問題和老師探討或者和小組成員進行研究；3.進行實驗室動手實驗；4.模擬調試；（二）技術路線1.根據(jù)控制要求確定輸入與輸出點數(shù)，進行I/O分配，編制“I/O分配表”；2.選取硬件配置和型號；3.根據(jù)PLC的控制情況畫出對應的梯形圖，進行修改完善；4.模擬編程實現(xiàn)總體的控制要求。五、主要參考文獻與資料1崔玉川，傅濤我國城市給水發(fā)展現(xiàn)狀與特點J中國給水排水1999.(2)2張勇編著.電機拖動與控制M.北京：機械工業(yè)出版社，20023許建平，焦建雷.PLC在變頻高速恒壓供水系統(tǒng)中的應用J.九江職業(yè)技術學院學報，2004第12卷（1）24-264廖常初編著可編程序控制器應用技術M重慶：重慶大學出版社，20015西門子（中國）有限公司SIMATICS7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊20026鐘肇新，王灝編可編程控制器入門教程（SIMATICS7-200）M廣州：華南理工出版社，19997姜成國，冉樹成，鄭雪梅，孫斌模糊控制在水處理系統(tǒng)中的應用探討J工業(yè)水處理，2000，20(10)：28308廖長初.PLC模擬量輸入模塊的使用方法J電工技術，2003年10期9李忠文編著.變頻器應用技術及電機調速M北京：化學工業(yè)出版社，200510杜金城.電氣變頻調速設計技術M.北京:中國電力出版社,200111何平.大型泵站自動控制系統(tǒng)設計J2004年12期12GrahamC.Goldwin,StefanFGrebe,MarioE.Salgado.ControlSystemDesign.北京：清華大學出版社，200213陳國呈編著PWM變頻調速技術M北京：機械工業(yè)出版社，199814李久勝，馬洪飛.電氣自動化專業(yè)英語M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社.2000六、指導教師審批意見年月日河南科技學院本科畢業(yè)論文（設計）中期進展情況檢查表學生姓名班級指導教師論文（設計）題目基于plc的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)設計目前已完成任務1.搜集相關資料，確定研究課題的思路和方向；2.系統(tǒng)PLC硬件設計和配置選型的確定；3.主電路和控制電路及軟件設計開始構思；4.準備書寫論文.是否符合任務書要求進度：符合尚需完成的任務1.論文的進一步完善；2.電路制作；3.程序設計；4.電路調試、進一步調研、資料的收集；5.進行英文翻譯。能否按期完成論文（設計）：能存在問題和解決辦法存在問題1.由于沒有經常動手設計過電路，看似很簡單的電路，要動手把它給設計出來，是很難的一件事；2.資料的查找也是一大難題，重要的是我們要學會把從書本中學到的知識和實際的電路聯(lián)系起來；3.英文資料的專業(yè)術語翻