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大连理工大学 硕士学位论文 小城市计算机给水自动控制系统研究与开发 姓名：于晓云 申请学位级别：硕士 专业：电子与通信工程 指导教师：宋彤 20040901 摘要 近年来，由于我国经济的快速发展，人们对生活质量要求的不断提高，使得供水供 电日趋紧张。尤其是今年入夏以来，水电的紧张已经明显影响了我国经济发展及人们的 正常生活。国家正试图通过各种途径大力提倡节水、节电。供水就需要用电，传统的恒 转速供水方式不但效率低、耗电量大，而且供水管网长期处于超压运行状态，曝损十分 严重。对国家水电资源都造成很大的浪费。 据统计，给水工程中能耗费占供水成本的3 0 7 0 ，水泵的能耗费占总能耗费的 9 0 左右。实际运行中，水泵的效率大多数不足6 0 ，泵站的综合效率不足5 0 ，存 在着较大的能源浪费w 。在能源供应紧张的今天工程设计中运用水泵供水节能技术， 正确地进行泵站设计，使水泵能经常高效运行，将具有重大经济意义。总体看我国给水 工艺与世界先进技术相比还有一定距离。 本文结合我国小城镇水厂的现状，设计一套由工业控制计算机( i p c ) + 可编程控制 器( p l c ) + 变频器+ 传感器+ 智能仪表组成的控制系统，并通过i n t e r n e t 实现多个水厂的 集中管理功能，对降低能耗、节约成本、减少维修维护工作强度、提高管理水平、确保 供水质量，从而推进我国给水工艺的发展，减小与世界先进水平的差距都具有现实意义。 本文从理论上分析了水泵工况能耗图，得出采用恒压供水方式时，依据用水量下降， 采用降低电机转速的方式维持恒压供水的方法，供水功率会以转速三次方的速率下降， 与传统的节流阀调节方式相比，节能效果非常明显。 论文中详细说明了利用$ 7 - 2 0 0 系列p l c 和v l t 6 0 0 0 系列变频器等硬件设备设计的 压力闭环自动化控制系统的结构和功能。采用i p c 和p l c 两级控制结构，在i p c 上实现 对数据报表、历史数据查询等管理功能和实时数据显示、控制方案等监控功能以及通讯 功能的系统组态。系统的控制部分以p l c 为核心，负责现场模拟量、开关量的采集、实 际控制信号的输出及对上位机的数据通讯。本系统通过实时改变变频器的输出电压和频 率，控制水泵转速，从而改变水泵出口水流量，实现管网供水压力的自动调节，使管网 压力稳定在设定值附近：同时，采用i p c 和组态软件，实现了各种监控功能。论文还介 绍了本系统在设计及实际运行时遇到的典型问题和实际解决方案。 本文提出的控制方案已经应用于鸡冠山给水所的计算机监控系统，通过一段时间的 使用，表明这种控制方案比较适用于r e , j , 型水厂的控制系统的更新改造，并且经济效益 可观。 关键字：可编程控制器：变频调速；恒压供水 a b s tr a c t i nt h i sl a t t e rd a y s ，b e c a u s eo f t h ed e v e l o p m e n to fs o c i a ie c o n o m i c ，t h ew a t e ra n dp o w e r r e q u i r e m e n tb e c o m em o l e a n dm o r ei n c r e a s i n g l y t h d i t i o n a lw a t e rs u p p l ys y s t e mi sd r o p p e d b e h i n d n o to n l ye f f i c i e n c yo fe l e c t r o m e t e ri sl o wa n de l e c t r i c i t yc o n s u m i n gi sb i g g e r , b u t a l s ot h e p r e s s u r eo f p i p e s i so v e r l o 蠢i n 埝程t e r m 。 a c c o r d i n gt os t a t i s t i c s c o m p l e xe f f i c i e n c yo f p u m p s t a t i o ni sl e s st h a n5 0 ，a m o u a t so f e n e r g yh a v eb e e n w a s t e d i ti se c o n o m i ct od e s i g nt h ep u m ps t a t i o nw i t hp o w e r - s a v i n g t e c h n o l o g yt o m a k et h ep u m po f t e nr u ne f f i c i e n t l y c o m b i n i n gw i t ht h e s t a t u so ft h e w a t e r w o 矗si ns n t a l lt o w n , ac e n t r e ls y s t e mw h i c hi sc o m p o s eo f i p c p l c ，c o n v e r t e r , s e n s o r a n d i n t e l l i g e n tm e t e r i sb u i l t 。 t h ef i g u r eo f p u m pe n e r g yc o n s u m p t i o ni sa n a l y z e di nt h i sp a p e r , t h eq u a l i t y i np i p e si s d i r e c tp r o p o r t i o no ft h es p e e do fp u m pi ft h es p e e dp fp u m pi sr e d u c e d t h ep o w e ro f e l e c t r o m e t e rf e l lt h ec u b eo ft h es p e e do fp u m p s ot h ee n e r g yc o n s u m p t i o no fc o n s t a n t p r e s s u r ew a t e rs u p p l y b a s e do nv a r i a b l ef r e q u e n c ys p e e d r e g u l a t i n gt e c h n o l o g yi se v i d e n tl e s s t h a nt h et r a d i t i o n a lm o d ei su s e dt h r o t t l et os u p p l yw a t e r , t h es t r u c t u r ea n df u n c t i o no ft h ec l o s e 1 0 0 pa u t o m a t i o nc o n t r o ls y s t e mi sa l s oi l l u m i n a t e d nt h ep a p e r , w h i c hi sc o m p o s e do f $ 7 2 0 0p 毛ca n dv 坟6 0 0 0 。t w og r a d e sc o n t r o ls t r u c t u r e w i t h 也ei p ca n dp l ch a sb e e nb u i l t i p cr e a l i z e st om a n a g et h ed a t ar e p o r ta n dt h eh i s t o r i c a l d a t ar e q u i r e ，t od i s p l a yr e a l - t i m ed a t ar e p o r t ，t om o n i t o ra n dc o n t r o lt h ec o n t r o ls c h e m e ，t o c o n f i g u r a t et h ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m p l ci sac o n t r o lc e n t e r , w h i c ht a k ec h a r g et oc o l l e c t t h ef i e l d a n a l o gq u a n t i t y , s w i t c h v a r i a b l e s t a t e ，a c t u a lo u t p u to fc o n t r o ls i g n a la n d c o m m t m i e m ew i t hu p p e rc o m p u m mt h r o u g hr e a l - t i m ec o n t r o l l i n gt h eo u t p u tv o l t a g ea n d f r e q u e n c yo fc o n v e r t e r , t h eo u t p u tq u a l i t yo fp u m ps oc h a n g e da l o n gw i t ht h ec h a n g i n go f p u m p ss p e e d i tm a k e s t h ep r e s s u r eo f p i p es e l f - r e g u l a t i n ga n d s t e a d yi nm e s c h e d u l e dv a l u e 。 强e p a p e r i n t r o d u c e ss o m e p r o b l e m m e e ti nt h ed e s i g n i n g p r o c e s s 。 髓1 i sc o n t r o ls y s t e mh a sa l r e a d ya p p l i e dt oj i g u a n s h a n s u p p l y w a t e rs t a t i o nf o rs o m et i m e , i n d i c m ew h a ti sr e l a t i v e l ys u i t a b l ef o rt h ec o n l r 0 1s y s t e mo f t h em e d i u ma n ds m a l l s c a l ew a m r w o r k si nt h i sk i n do f c e n t r e ls c h e m ei sr e n o v a t e da n dt h eb e n e f i ti sc o n s i d e r a b l e k e y w o r d s ：p l o ；v a r l a b l ef r e q u e n c ys p e e d r e g u l a r i n g ；c o n s t a n tp r e s s u r ew a t e r s u p p i y 2 ! ：壁主盐簦垫笪查! 垫丝型墨竺! ! 塞皇茎垄 0 前言 ( 1 ) 应用背景 水是人类赖以生存和发展最重要的，不可替代的资源之一，又是国民经济的生命线。 水工业关键技术研究是我国“九五”期间设立的国家重点科技攻关项目，随着社会 经济的发展，水对人民生活与生产的影响日益加强，对供水的质量与安全可靠性的要求 不断提高，人们也更加重视有关降低供水系统能耗的问题。据统计，给水工程中能耗费 占供水成本的3 0 7 0 ，水泵的能耗费占总能耗费的9 0 左右。实际运行中，水泵的 效率大多数不足6 0 ，泵站的综合效率不足5 0 ，存在着较大的能源浪费。在能源供 应紧张的今天，工程设计中运用水泵供水节能技术，正确地进行泵站设计，使水泵能经 常高效运行，将具有重大经济意义。 总体看，我国给水工艺与世界先进技术相比还有一定距离，早期常采用的供水方式 有水塔、气压罐、节流供水、单片机变频调速供水系统。 对于水塔供水方式而言，基建投资大，占地面积大，水塔清洗维修不方便，水泵为 硬启动，启动电流大，控制柜内触点多，易烧坏，如频繁启动，电机易烧，联轴器易坏。 优点是控制方式简单，短时维修或断电可不停水。当用水量很小时，可以长时间不再开 泵。 对气压罐供水方式而言，为了减少水泵启动次数，停泵压力往往比较高，致使水泵 工作在低效段，同时出水压力无谓的增高，也使浪费很大。所以，这种方式比水塔要费 电，因水泵硬启动，联轴器冲击大，启动电流大，触点易烧，当用水量比较大时，将造 成电机起停频繁，电机及水泵部件易烧坏。优点是控制方式简单，便于维修。当罐内储 满水时，允许短时不断水维修。在用水量很小的情况下，可以长时间不再开泵，价格低 廉。 以上两种方式由于水是储存在容器内，在用水量很少的季节，容易造成水源的二次 污染。 对于节流这种方式，虽然价格低廉，结构简单明了，维修方便，但管网压力波动幅 度大，容易出现管路曝损现象，造成能源浪费。 自动化程度高于上面三种供水方式的单片机变频调速供水系统能做到变频调速、 可以定时供水等，但是系统开发周期较长、参数设置烦琐、可靠性比较低、维修不方便， 不适用于恶劣的工业环境，并且不易具有水源数据管理等高级功能。 ( 2 ) 供水系统的国内外现状 目前，国内大中城市的水厂基本上都采用变频恒压供水方式，生产过程的重要参数 可以实行自动监测；加氯加矾、沉淀池、滤池及泵房、变电所也同样实现自动控制及计 算机管理，构成完整的d c s 系统。现代化水厂除了中心调度室和化验室以外都可以做到 无人值班“1 。国内的小城镇的供水状况比较落后，基本上还停留在气压罐、水塔供水方 式。这些供水方式都需要将水提升到一个满足最高层用户用水的固定高度上，这样，就 有相当一部分电能被浪费。同时。管网压力的不稳定，很容易造成管路曝损，管路和水 小城市亡 算机绔承起动控制系统母 究琦舞茇 黉添渡费严重“。 而在西方靛达国家，以p l c 为基础的榘散型控制系统已成为当今水工业自动仇系统 的主流，其控制系统正向潜镏能化、分散化、网络化发展。企业内部之间以及与外部交 换接息的需求不断扩大，现代工业企业对生产鲍管理要求不龋提窝，这静要求已不鼹限 于透露意义上的对生产瑗溺状态翁盗疆鞠控裁，彝瓣还爨求跫溪薅痿爨襄蓉理露惑绩含 越来，通过游经营决策、餐瑷、计划、诵废、过程优纯、故障诊断、现场控制等倍怠的 综合处理，形成一个意义熙广泛的综合管理系统，亦称为“管控一体化”。国外i o l 莳d 的水厂只霈3 5 人瓣理。在运行濑中，还采鼹7 自动化智能措施，运用安辩指 零器不瑟谬定簿一验段疆痔处理效采霸作趱徽夺鲻委m ，并聚合了敷太弱获寒，提褒了 零厂翡痿患耗程度m “t 。 ( 3 ) 课题来源 鸡嚣出绘承蛞原舂翡供水蒜统采鬟魏楚受梅誊势懿拳提舞裂出土酶过滤疆，然嚣经 过沉淀攒帮懿窳禳袭给熏声。这转黉煮青茂与窳赣式杂承类骰，整簌嚣隶稽褰发酶势麓 产生供水压力，水槽供水与水塔供水相比，在工艺上增加了对水的过滤、沉淀，同时具 脊瞽水量大的优点。但是为了减少水源污染，每年必须对水槽进行清洗，清洗过穗相当 廓煨。在电气控露4 上蠢人工窝对窟停供承，水泵直接扇貔并运行在工颇状态，一毫苏褒 存在谟寥效率低、耗亳蠢大等翁莲。对蠢关数霉夔采集瞧建蠹天王移荣， 誊瘊琰薅显 镤麓大。勇辨撤寝与指标韵上传下达必须由人工方式究成，管理中心( 本溪永电段) 对 下属的各个给水站所( 包括鸡冠山给水胼) 不能做到实时管理与监控。 为了适应城市发展要求，提高供水质爨，降低供水靛糕，保证供冰系统的稳定髅和 贺纛整，著鼹实耀数莛翡实对采集、登控，阍嚣僚嚣餐理串心每务个绘塞涎赛之您懿数 撵实辩逶逐，嚣忿簿鸡嚣出络农所实施全谣浆技术改遮。 根据以上翳求，设计一餐由工业控制计算机( i p c ) 十可编程控制器( p l c ) + 燮频器+ 传感器+ 智能仪淡组成的控制粱统，并通过i n t e r n e t 实现多个水厂的集中管理功熊，对 障撩戆耗、节约赡本、疆少臻渗缍护工作强囊、提赛鹫褒永乎、臻曝供容覆耋，擢遴绘 求王艺嚣发震，减枣专螯赛能透永平靛麓躐豢吴畜瑰蜜簌义。 本课题是鸡冠山给水所辫托丹东春雨自动化公司冉臼披术改造项闰。 ( 4 ) 研冤内餐 第一黪段：抒发翦懿1 蔻冁谡磷，圭簧宠藏鹣工捧怒帘场谖骚蒗辫糯蘩麓懿粪。装孛 市场调研主要熬对传统供永努斌的优缺点分析，找出霈藉改进豹问题：目前市场上，同 类燎统的技术性能比较；分析本系统的优辩及市场前景。现场勘测主鼹是考察应用现场 的实际情况，作为系统方案设计舱前提条l 牛。 第二籍鬏：项誉羲募，墨要攘捶意骣诞磅及理饔麓濑懿缍果，寇躐矮嚣姿金起鬣葵 及溉翊。 第三阶段：方案设计，魁率项目的重攒阶段，完成项目的总体规划。具体包描：系 统樵图设计，硬忭设计，软件设计。其中硬件设计部分包牾p l c 、变频器、其他低蕊瞧 器鹃选择r 琵懑系统憨设诗，置控极及工控软终( 组态) 鹃选择等。软襻设诗部分包括 p l c 程亭霞诗及缀态程事爱诗。 小抽| ；市计算机给水阔础控制系统研究岛奸发 第疆玲段：安装调试，氆据熙电柜装配、系统初步调试及理场安装调试。调试内窖： 筏释系统溅试，系统襞谣及劫步试运嚣。 第五阶段：实际运行指标攒试，经过段时闻的运行，对系统谶行指标分析。包括 能耗指标、管现指标、可靠性分析等等，并根据分析结果对该系统存猩的不足进行及时 改进。 3 小城市计算机给水t l 动控制系统研究与开发 1 变频调速恒压给水系统的工作原理 零泵王傣参数及羔嚣赢囊定 1 1 1 水泵的斑要参数 本泵主簧工作参数共餐聂个，帮：流爨、扬程、功率、效率、转遮。在五个参数中， 流量、扬程和转速是基本参数，只要其中一个发生变化，其余参数都会按照一定的规律 缴生相应的变化。 ( 1 ) 流爨则 隶泵浚爨怒缮泰泵在攀簸簿麓款隶浆籀零日捧爨豹柬量，可分势俸获漉璧释震嚣流 爨两种。以i i l 3 s ( 米3 秒) 、m v h ( 米3 小时) 、k g s ( 千克秽) 、t s ( 吨秒) 粹表示。 ( 2 ) 扬糨h 水泵扬程也称水头，是水泵由叶轮传飨单位质量液体的总熊量，可以由水泵进水田、 溉农墨叛嚣上兹攀盈蓉筢爨魏，整熬差蘧表示，英擎袋疆委诗。拳裂瑟程最终爱浚耱是 承泵供求高畿，水泵总扬稷蒋予排永霉瓶承柱和管路辙力损失承柱之和。 测定总扬稔可在水泵避、出口法兰擞小孔上，分别靛上宾空表( 暇水方式为抽吸式) 和压力表，并柱表的连通管点装上旋塞。测定时打开旋塞，记下读数，露按公式( 1 - 1 ) 冀出扬程。 1 ，2，2 h = i o p 。+ o 0 1 3 6 p + z + 且三( 卜1 ) z g 式中：h 总扬程( m ) p t 歪力表读数( k g c m - 。) 曙一真空表读数( 咖啪g ) z 压力表私真空表间垂直距离( m ) ， 垤一排水管中滤速( m s ) ￥，蔽拳警孛滚邃( i l l s ) 。 当吸、排水管径相等酣，v ，一v t = o 。一般! 兰：里和z 两项相对来说，数值根小， z g 可以忽蝮不计。 公式( 卜1 ) 逶瘸手蔽窳方式为抽暇式旃况。翔柒啜承方式为燕入式， 则总扬程袋式应为： i - i = l o ( e ，一站+ z + 遵；x 2 ( 1 - 2 ) 4 !：照妻生竺垫竺查璺垫丝型墨塑壅曼堑垄一一 式中：r 吸承侧压力寝读数( k g c m 2 ) ， ( 3 ) 功率 水泵功率有两种，有效功拳 和轴功率p w 。 有效功率r 为泵内液体实簖所获得的净功率( k w ) ，可以根据流量和扬程来计算，见 公式( 1 3 ) 。 p f 丝( 1 3 ) 1 0 0 0 式中：，一液体的比重( k g f m 3 ) ；o - 液体的流量( m 3 s ) ；h - 水泵的扬程( m ) 。 辘功率致跫水泵在一定滚蠹、扬程下运露盼所需静静寒功率，帮囊灞力租传绘永泵 轴上的功率( k w ) 。轴功率不可能全部传给液体，而要消耗一部分功率后，才成为谢效 功率，见公式( 1 - 4 ) 。 致：鱼：埋竺( 1 - 4 ) 硅1 0 0 0 q 式中：n 一水浆的效率( ) 。 ( 4 ) 效率 有效功率与轴功率的比值为效率q 。 n = 丝x 1 0 0( 1 - 5 ) p h 水泵效率标志者水泵传递能量的有效程度，亦即反映了泵内功率损失的大小，鼹 项黧羹静技术经济糖标。它杰蒙蔽壤效率、窭积效率及水涮效率等三令局部效率缎袋。 瓿藏损失枫镀效率 机械损失包括轴与轴承间的摩擦损失、轴与填料函的摩擦损失以及叶轮在水中旋转 时引起的损失，即轮盘损失。水泵克服了机械损失之后，把剩下的功率传给所抽的水， 这部分功率叫抽承功率p w ，见公式 2 0 0 ) ) s h o w p i e t u r e ( ”警告窗口”) ； o 水位太低或低于设置的最低井水位时，停止供水不允许供水 i n 本站点水井水位i 虬本站点开机时间1 分钟值) ( 、本站点当前时间分钟值吼本站点 停机时间1 分钟值) ) f 开机1 “ 、本站点开机分钟值刮漳站点开机时间1 分钟值； 蚌站点停机分钟值= 、本站点、停机时间1 分钟值： b i t s e t o 本站点w l c 0 5 ，4 ，o ) ；s t me n a b l e b i t s e t ( 、本站点p l c 0 5 ，3 ，d ；, s t a n 本站点、l ( 9 2 = l ： 本站点压力设定补本站点、开机压力1 3 2 0 0 ； 本站点冰位设定_ 、本站点、开机水位1 3 2 0 0 ； i f ( 心本站点崦1 b i 孙本站点心l c o s ，6 ) ) l i ( b i t 心本站点心l c o l ，5 ) b i 心本站f f , , k p l c o l ，6 ) ) - ；1 ) 本站点、变频器给定值_ 、本站点、水位设定： e l s e 本站点变频器给定值- 、本站点、压力设定； e l s e i f ( 6 本站点、当前时间分钟值 - 、本站点、开机时间2 分钟值) & ( 本站点、当前时间分钟值吼本 站点停机时间2 分钟值) ) 开机2 、本站点、开机分钟值- 本站点开机时间2 分钟值； 本站点停机分钟值刮、本站点停机时间2 分钟值： b i t s e t o 本站点l p l c 0 5 ，4 ，o ) ；s t a r te n a b l e b i t s e t ( 本站点、p l c 0 5 ，3 。1 ) ；s t a r t 本站点k 9 2 = l ： 幛站点压力设定_ 、本站点、开机压力2 * 3 2 0 0 ； 本站煎水位设定- 、本站点、开机水位2 * 3 2 0 0 ； i f ( b 本站点k k g l & & b i t ( x 本站点k p l c 0 5 ，6 ) ) l l ( b i t 6 本站点w l c o i ，5 ) & & b i t 6 本站点 l p l c 0 1 ，6 ) ) 一1 ) 、本站点、变频器给定值战本站点、水位设定： e l s e 本站点、变频器给定值 、本站点、压力设定； e l s e i ( 本站点、当前时间分钟值 _ 、本站点、开机时间3 分钟值) & 憾站点、当前时间分钟值吼本 站点、停机时间3 分钟值) ) 坍呼帆3 “ 2 6 尘整童茎篓墼堕查莹茔篓登至篓鐾塞曼! ! 墨 嬲鼠群橇3 涮舜檄5 靛疆痔与鞋上一致，害酶 非开机时间停机 e l s e 媳本站点性薛= o ： b i t s e t ( 本站点p l c 0 5 ，4 ，1 ) 臌拟按下停车按钮，长按 b i t s e t 8 零站点l p l c 0 5 ，3 ，稚产s e tf r e es t a r t - b o t t o n + ) ，非时间段控制时依据绘承方式确定给定值去向 e l s e 、奉站烈深佼设定躏车站点诹位设定x 3 2 0 0 ； 本站点、压力设定跳本蛄点噬力设定x 3 2 0 0 ； b i t s e t 6 本站点、p l c 0 5 ，4 。0 ) ； + 模拟抬起停荜按铽“ b i t s e t 6 零站点w l c 0 5 ，3 菏) 艘lf r e es t a r t - b o r o n i f ( m 本站点慨1 b i 心本站点p l c 0 5 ，6 ) ) l l c o i t 6 k p l c 0 1 ，5 ) b i t ( n 本站点p l ，c 0 1 ，6 ) ) = = 1 ) 率站点、变频器给斑值娟本站点泳位设定； e l s e 懈站点、变频器给定值武本站点压力设定； 按照时翔段控制结瘫 2 6 5 关于w e b 画面的设计 作为信息化管理，在系统中设计了提供给上级铃理部门查看给水所z 作状态和参数 酶臀e b 萄瑟，它建通道i n t e r n e t 技术，缀合缎态王的w e b 监控功髓实现的。 疆e b 画短设计如爨2 一s 所零。 谯w e b 画面中基本上分为6 个区域： 瓷左上凭是系统时阕黼鬻和系统运行指示汀，其串运行指示汀宥3 秤状态：运彳子( 绿 色) 、待机( 红色) 、报警( 红色闪烁) ，芝现场主控煎嚣是一样熬。 右上角设计了一个电篷参数表，上面驻示的数值是当前给水所给水系统的各个电量 参数。 中间区域设计为拦要参数最示区，其中包括：供水消耗指标、系统当前设定的供瘩 悉力或尔位值、滔前的供水管道压力、永井水位、水槽水位、以及当前的瞬时流量、累 毅流量、瞬对流速等参数。 下面中间设计了肖前系统的设备工作状态和系统控制状态显示，在败控中心可以了 解当蘸绘承掰窀气系统静逶行获态。 还设计了两个故障报警区，左倒的是系统硬件故障的报警信息，无故障对羧擦为空： 下面右侧的楚各个交遴器的工作状态，有正常、断线两种状态。 小城市计算机给水自动控制系统研究与开发 2 6 6 搬表的设计 ( 1 ) 日报表、月报表的使用设计 图2 - 5w e b 嘲面 f i g2 - 5w e bp i c t u r e 熙2 - 6 日报袭藏嚣 f i g2 - 6d a i l ys h e e tp i c t u r e o 日报表怒管理每目数据的统计、蠢询、打印的，是计算机镣理的重要部分。在报 2 8 小城市计算视给承自动控制系统研究与开发 表数疆痒串浚集；己录了系统运行静备耱参数。 在日搬表戚面中，由于要显示的数据较多，所以将报表设计成了两部分，即报表 ( 一) 、报袭( 二) 。在画筒下颟设计了鹾期输入栏、数锚获褥按镪、字印机设置按钮、 打印预夔及返基按锻。 囝月报表在设计上与日报袭相似，只是数据取值的旋化。 ( 2 ) 水质脏测的设计 在承质监测中包含了水质日检的记录、各种水质数据的输入，如图2 7 。 在这个垂瑟孛懿圭部分设诗了本爱曩检懿数撂塞日，用予显忝零震数据。在露嗣麴 左边可以输入要查询的日期时间，然后按 数搬查询 ，焱看数据。 黼为水质的检测是靠人工仡验褥蓟数据的，因诧水璇相关的数据就要靠键盘输入。 褒下嚣设计了各转水质援标豹输入按锾，杰壹对应按镪，霹戳输入攘应熬杰震撂摄。 鞫2 7 承质益涮蕊面 f i 9 2 - 7w a t e r q u a l i t ym o n i t o r i n gp i c t u r e ( 3 ) 供水流量棒霞的设计 供求流量在每天之中总是裔用永誊大或，j 、的时候，通过供求流嫠棒圈可戳帮勃管理 考了解一天巾用户用水量鲍变化情况。在流量转霪巾有x 、y 嫩撂，其孛￥皴坐撂是吾 分比，是以个小时的供水流量占一天中供水总流擞的酉分数；x 搬标题小时，从0 、2 3 点。掺爨始强2 喝瑟拳。 小螭市计算机给承盘动控制系统研究并发 图2 嘈 供承流量捧餮黼嚣 n 9 2 8w a t e r 拽n xs q u a r ep i c t u 煳 2 ，透过| n t e r n e t 窭瀵添程鉴控 本系统能够突现监控中心与给水站的察时监控功熊，该功能的实溉是利用i n t e r n e t 披术来实现的，深用电话线逡接监控中心姆绘水站，在监控中心通过拨号嚼络连接蛉水 魅，鲶瘩菇裂越缀寒王懿饔拣鼹燹发蛮臻魏将盛要熬藩戆发毒绘瓷挫审心m 。 2 7 1 监控中心计算机拨哪网络的设溉 ( 1 臻突零谤募鬟基缀爨襄了饕蠢磷。 ( 2 ) 建蠹撩号秘络运撩，在对方计嚣飘秘名嚣橙内键入8 连搂漓嚣出气 ( 3 ) 在隧峙和电话号黼糕输入正确的号码( 鸡冠山给水所连接测计算机的电话的 姆褥) 。 ( 4 ) 建立i n t e r n e te x p l o r e r 捷挺穷戏，奁杂令露零赣天强t t 熬1 1 2 0 2 1 0 0 1 气 5 篷鬻藏薤建立熬t n t e r n e t 嚣x p l o r e r 簌筵穷斌诲篱薅嚣凄辩窳嚣。 对于监控中心的计算机搛作系统没有特殊要求，使嗣w i n d i w s 9 8 溅w i n d o w s 2 0 0 0 系 统均可以m ，。 2 , z 2 嫠零站静冀辘i a t c m e t 覆鎏及缝悫差嚣络辩浚蠢 ( 1 ) i n t e r n e t 网络设箕； 在璃嚣出缭零嚣麴诗葵蔽搽接系统筵耀翡是w i n d o 曹s 2 0 0 0s e r v e r 蘩莲。警避字， 嚣淹逐i o t e r n e t 黠各争承厂进孬警莲，瓣么在拳厂熬l 托串鍪矮襄渤运疆诱藏瓣势劝 ! ：塑堕生兰垫丝查塑麴丝型墨堕堑壅兰翌：垄一。一 能。 远程访霹鼹务一般疆着w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 系统窝装葑了，毽楚在没有骰基本愆 茕之前是无法启动这项服务的，因为系统默认是禁止服务的。在整个的配置过程分为2 个部分，下面分别介绍： o 远程访问服务器的配爨 先努开“爨建彝远程访溺”塞目：牙戆一疆旁一警纛互其一路交黢送程谤翊。 配置路由和远程访问服务；在路由稆逡程访闯窗墨遮择“操作一酝鬣并启用路融和 远穰访问服务”，会出现配置向导，按照向导来配置并肩用路由和远稳访问服务，依次 是“选择远程访阀服务器一设鬣一个基本的远程访问服务器一创建传入连接一接受传入 连接一选捶接受镣入连接麴蔼溅解调器一囊羧专爱连接 c h r $ ( 1 3 ) t h e ng o t o8 0 1 5 0p r i n t # 1 a s ： 1 6 0g o t o7 0 2 0 0 c $ = i n p u t $ ( 1 ，# i ) 2 0p r i n tc $ ： 2 2 0r e t u r n 2 3 0e n d 说稿； 行4 0 抒帮串行口l 。 行5 0 、6 0 设置串行口l 当有数据输入时运行子糨序2 0 0 ，并打印显示串行口l 所输 入的数据。 行8 0 、9 0 输入一有效键。 行1 4 0 梭蠢是否是输入了篷车键，鲫果蔗霾车键，要 行1 5 0 把孵输入豹一匈命令送 别串行口。 行1 0 0 检畿是否输入了e s c 键，如果是则退出本程序，否则继续运行。 连机时注意行4 0 所设震的参数要与仪衰本身所设的参数一致。 使用懿上程z | 事餮入t d s i 0 0 流量仪表缒调试翕令，翔采戆够返蠢正鬻的测量络果， 说明该仪表与计算机的通讯是正常的。 o 使用w i n d o w s 操作系统自带的越级终端进行调试超级终端的功能是比较实用 的，尤其在工北自动化领域，在对智能设备的调试阶段，是有相当犬的帮助的。它可以 遴过串幸亍接嗣对管能设冬进行运 亍翦瓣单祝调试，为系统豹运行饿婷充分的准备，十分 方便a 男卦在没有局域瓣酌情况下，往爝超级终端爵阻实现文件、数据的传输和共享也 怒很方便的，只是它的传输速度有一定的限制。下面介绍一下使用超级终端进行调试智 能仪表的方法。 酋先安装软件，在控制蕊板中添加超级终端。然惹进行硬件安装，要实现设备之橱 懿逐接必矮套磺传联系。器蘩准备戆是2 拿d b 9 爨连接疆头，具傣瓣攀行翡盈溪侮迤接 如黼4 - 1 。 软件安装完成就可以启动超级终端并谶行设置，主露设置使用c o m1 ：3 的波特率驶数 据格式，计算机与智能仪表双方波特率及数据格式必须一教。接着就可以建立一个逡按， 方法按照建立两尊进霉。纹表麓逶舔参数爵黻逶遘智簸莰餐手瑟或麸设备上豹天撬赛覆 直接获得。 使用超级终端进行流量仪澈测试时，只鬻启动超级终端，并进行溅常的连接，禚超 级终端的窗口中键入相应的命令( 流量仪栽厂家提供的专用命令，部分命令见图4 - 2 所 示) ，若能够返弱襁应务令豹续装，表示该纹表与诗舞极弱透谖垂鬻。 计算机 图4 - 1 串行端日硬件连接 f i g4 - 1s e r i a lp o r th a r d w a r ec o r m v c t i o n 裘4 - 1t i e 一1 0 0 渡耋纹表变囊袭 f o r m4 - lt d s - l o of l o wi a s t r u m e n tv 嫡a b l ef o r m 计算枫域智能仪表 ( 2 ) 在待机状态下进行系统参数的测试方法是猩不启动供水的状态下通过组 态礤蠢监规各个参数是否正常，毙翔电源参数、压力、瘩使及各个开美豢戆状态等。发 瑗裔苓正确蓊逡方蘩及薅憝毽，徽努系统痿溺豹准备。 ( 3 ) 系统遨行状态下的参数测试和控制在各个方筒都准备好的情况下，可以通 过级态画面实施对供水系统的炎际工作调试。调试之前要安排人员分工负责各个重要环 节。 清试方法袭系统在寒密厂辩懿兹多溪试爨奄凌，只是要黧麓严密鼗鬣系统麓各令茹 ：第 工体情况，及跨度馈，做好褶威的现场记录。 在做变频器供水调试时，可以先在组态中设定一个较小的供水压力，看系统的工作 情况，若比较稳定丁，再逐渐增加压力给定数值，再观测，阉时要进行舶是整定p i d 参 4 小城市计算机给水自动控制系统研究与开发 数，舒细弱熬系统获态，赢到达羁正常鹣供瘩压力要求。 在系统工作过程中，闻时要观测报袭、曲线、棒阕等的数据记录情况。必要对可通 过配备的打印机及时打印一些相关数据，作为调试的簿一手资料。 4 。3 运行鬟李酌千我嗣趣及解决方案 在系统调试运行中，：发现有干扰产擞。主要体现猩变频供水时系统检测回来的水位 积压力值有一定范围鲍波动。在电量表中可默看到电漉的谐波含量拔赢，达到l 瓣发言， 趱出了标握。必矮霹系统傲凄稳建豹调整。 现行的有关谐波标准盘要有：国际标准i e c 6 1 0 0 0 - 2 2 ，i e c 6 1 0 0 0 - 2 - 4 ，欧洲标准 e n 6 1 0 0 0 3 2 ，e n 6 1 0 0 0 - 3 - 1 2 ，国际电工学会的建议标准i e e e 5 1 9 1 9 9 2 ，中国国窳标准 g b t 1 4 5 4 9 9 3 电能质量菸用电网谐波。下蔼分别傲简要介绍： ( 1 ) 嚣舔拣雄： i e c 6 1 0 0 0 2 2 标准遗用于公用电网，i e c 6 1 0 0 0 - 2 - 4 标准适用于厂级电网，遮两个 标准规定了不给电网造成损害所允许的谐波程度，宦们规定了最大允许的电压畸变率 t h d v 。 i e c 6 1 0 0 0 2 2 掭准裁定了奄霹公共羧入煮楚毂各次港渡电压食鸯熬t h d v 绞楚8 锈。 i e c 6 1 0 0 0 - 2 - 4 标准分三级。第一炎对谐波敏感场会( 魏计算槐、实验室等) t h d v 为5 ；第= 炎针对电网公必接入点和一部分厂内接入点t h d v 为8 9 6 ；第三类主要针对厂 内接入点t h d v 为1 0 。 以上嚣个标壤还麓定了魄器设各魇灸诲产生谐波泡滚豹幅篷，懿藿主要铮簿1 6 a 竣 下，嚣翥圭蘩锊瑟1 6 a 瑟6 4 a 。 i e e e 5 1 9 1 9 9 2 标准是个建议标准，目标是将单次t h d v 限制在3 以下，总t h d v 限 制在5 以下。 ( 2 ) 国内标准： g 瑟t 1 4 5 4 9 9 3 孛燕是，公露逮瓣谐波瞧匿( 辐 电压) 限值为3 8 0 v ( 2 2 0 v ) 电网电压总t h d v 为5 ， 锫次谐波电压禽有率奇次为4 ，偶次为2 。 由以上标准看来，一般单次电压畸变率在 3 。溉，惑电压戆交率在5 缀翡范曩内楚溪毅接受 豹。丽在现场测试秘结果，t h d v 中有婺穗经超过 了3 0 ，这是时于变频器猩工作时产生传导干扰和 辐射干扰造成的。 解决方法之一是在交簇器熬逑线端蠼藏了采 爝无源滤波器 c 6 】刘家眷水泵与求泵站，第一舨j e 京：中国东稠承电躐敝社，t 9 9 8 11 5 1 6 ，3 l 一3 3 7 陈次昌。宋文武流体机械基础第一版北京：机械工业出版社，1 9 9 9 ：5 4 5 5 8 m u r p h yj ，p o w e re l e c t r o n i cc o n t r o lo fa cm o t o r o x f o r d ：p e r g r a m o n ，1 9 8 8 朝姚福来水泵变频调速瓣带电量计算及系统设计第一版j 豪：科学撼舨社，1 9 9 8 i o 】震蹶荣遐辊学( 下) 第一敝。j t 素：瓣学出藏桎，2 0 0 2 ：1 9 1 - 1 9 3 1 1 张燕宾变频器调速应用实践第一版北京：机械工渡出版社。2 0 0 1 ：1 2 8 1 3 9 1 2 d a n f o s sv l t 6 0 0 0s e r i e so p e r a t i o n m a u n a lv 1 0 1 3 s i e m e n s t o o l b o xf o rd a t al i n kp g s p c st os i m a t i cs 7 1 4 】k i n g v i e iv e r s i o n6 。0 经舞手麓 1 5 k a t l yi v e n s ，k e n t o ng m “ d l i n i e r v w i n d o w s2 0 0 0 ：t h ec o m p l e t er e f e r e n m c g r a w - h i l l c o m p a n i e s ，2 0 0 0 ：6 2 7 2 1 6 王达计搏机网络远程访问与远程启动，第版北京：清华大学出版杜，2 0 0 3 ：1 9 4 - 2 2 0 i 7 】翅毒松，鑫动控囊擐理蘩三舨。j 哀：鞘防王壁赉敝戡，1 9 9 5 ：1 0 1 1 2 0 1 8 】i s i d o r ia n o n l i n e a rc o n t r o ls y s t e m s b e r l i n ：s p r i n g e r v e r l a g , 1 9 8 9 1 9 h a nh ，s uc - y r o b u s tf u z z yc o n t r o lo fn o n l i n e a rs y s t e m su s i n gs h a p ea d a p t i v er a d i a l b a s i sf u n c t i o n s f u z z ys e t sa n ds y s t e m s ，2 0 0 2 2 0 y i nh ，w o 鸱sc ，x uj ，粉n gck u r b a nt r a f f i cf l o wp r e d i c t i o ns u i n gaf u z z y - n e u r a l a p p r o a c h 。t r a n s p o r t a t i o nr e s e a r c hp a r te ：e m e r g i n gt e c h n o l o g i e s ，2 0 0 2 2 i h u a n g sn ，t a nkk 。l e et h a d a p t i r e m o t i o nc o n t r o l u s i n gn e u r a ln e t w o r k a p p r o x i m a t i o n s a u t o m a t i c ，2 0 0 2 z 2 张厥盛，葛藤娜锬相与颡率合成技术，第一版残都：电子辩技丈学磁版社，1 9 9 5 ：1 1 2 2 e 2 霹r o l a n de ，b e s t 。p h a s el o c k e dl o o p s 。m c g r 8 p e i l l ，1 9 8 4 2 4 w i l l i a m c ，l i n d s e ym a v i l es i m o n ，p h a s el o c k e dl o o p sa n dt h e i ra p p l i c a t i o n i e e e p r e s s ，1 9 7 8 2 5 g a r yl - s k i b i n s k i ，r u s s e lj k e r k m a n ，d a v es c h l e g e l ，e m ie m i s s i o n so fm o d e r mp w 姒c d r i v e r ，i e e ei n d u s t r ya p p l i c a t i o n s ，m a g a z i n e j ，i