PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用学生姓名专业应用电子技术教育学号指导教师姓名所学专业机电一体化职称高级实验师完成期限一、选题的目的意义在我国，节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示:中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右，消耗的水是他们的2倍左右。我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供给紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人.节电节水,不仅潜力巨大。近十年来，变频技术的应用在我国有很大的发展，并取得了良好的效果。可以说，变频技术已为大多数用户所接受。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中得到了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。二、国内外研究现状城市节能供水的发展可分为以下三个阶段：第一阶段为简单的水塔形式，该形式结构简单，功能单一，对水泵电机的保护措施不完善，电机启动频繁，减少电机的使用寿命。第二阶段是压力罐的形式，该形式安装方便，控制系统简单，但是不能根据用户端的需求精确控制供水量。第三阶段主要是采用变频技术，该系统设计功能完善，能够根据用户端的需求精确控制电机的转速，使用户端的供水压力精确的控制在设定值上，对水泵电机的保护非常完善，延长水泵电机的使用寿命，该系统的性价比高。三、主要研究内容（1）PLC容量和性能要与任务相适应，PLC运行速度要满足实时控制的要求；（2）变频器的容量要与驱动水泵的电机功率相匹配，变频调速方式选择适当；（3）压力变送器和传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；（4）系统具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警等功能。（5）PLC程序的编制。（6）系统可靠性设计。（7）安装调试分析。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1.基于PLC的装配线空压控制系统的改造设计方案传统设计通常是采用压风系统采用开环方式，还要加上相应的软件。随着现代工业自动化水平的不断进步，以及各种工艺要求的大幅提高，传统控制方式明显无法满足相应的要求。采用plc与变频器的协调控制，采用压力闭环控制方式,使用压力变送器检测空压机的实际供风压力,并将其与供风压力的设定值相比较,用比较得到的差值调节空压机的转速,保持空压机的供风压力恒定为设定值。2.主要的技术指标及要求（1）PLC容量和性能要与任务相适应；（2）PLC运行速度要满足实时控制的要求；（3）传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；3.需要完成的工作（1）掌握空压机控制系统的传统设计方法及存在的问题和改进的方法；（2）空压机控制系统的总体框架设计，初步使用plc进行设计；（3）控制系统的软件框架设计；（4）系统集成调试；（5）总结五、主要参考文献与资料1刘瑞国，陈艳，彭延生。煤矿机电M。变速调速技术在矿上空气压缩机中的应用。2005，12石景丽，刘荣军，朱平.压缩机技术M变频调速技术在压缩机节能一改造上的应用1998，33林梅，吴业正压缩机自动阀M西安：西安交通大学出版社，19914黄立培，张学变频器应用技术及电动机调速M北京：人民邮电出版社，19985廖常初S7-300400PLC京：机械工业出版社，20056崔坚.西门子工业网络通京：机械工业出版社20047李方园变频器行业应用实践北京：中国电力出版社，20068李方园变频器自动化工程实践北京：电子工业出版社，20079张燕宾，胡纲衡，唐瑞球使用变频调速技术培训教程北京：机械工业出版社，2004，810吴忠智，吴加林变频器应用手册(第2版)北京：机械工业出版社，200311吴忠智，黄立培，吴加林调速用变频器及配套设备选用指南北京：机械工业出版社，200212贾世胜，朱学军，等通风系统调整中常见问题及对策M山西煤炭，2002，(2)13丁纪凯，许逸舟基于PLC和现场总线的污水处理系统M机电一体化，2006，114秋洁变频器应用基础M北京：机械工业出版社200315仝玮矿井主要用通风机在线监测监控现状及展望J煤矿安全，1999，12六、指导教师审批意见签名：年月日