供水系统PLC控制设计-电气工程及其自动化毕业论文开题报告

沈阳化工学院信息工程学院本科生毕业（设计）论文开题报告论文题目： 供水系统PLC控制设计 学生姓名： 张连宇 学 号：1315020408 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 徐承韬 2017 年 3 月30 日毕 业 论 文 开 题 报 告1研究意义随着经济社会的不断发展，水对人们生活和工业发展日趋重要。人们对供水安全可靠性要求不断提高，给水压力和流量对用户的水质量具有直接的影响，因而对给水压力、流量控制，直接影响到供水的质量。给水泵是一种长期运行的设备，节约泵组的电耗，对国家节能减排意义重大。是把先进的自动化技术，控制技术以及信息通信技术、节能技术应用于水领域。根据城市高层建筑以及消防供水系统的实际情况，以PLC和变频器构成的恒压变频供水系统，采用自动控制原理实现对系统的连续监督和控制，自动完成各个电机的加、减速，以及各个电机的轮休，泵组软启动及其无冲击切换。提高消防安全系数，对经济社会发展具有很重要的现实意义。 本课题的研究意义还有一个就是进一步改善以及解决以上有关自来水管压力不均衡和不足的现象，设计出变频恒压供水系统，使其能在生活、生产实践中发挥功用。变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多7台电机(泵)的供水系统。这类设备虽微化了电路结构，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性能和稳定性不高，因此在实际使用时其范围将会受到限制。目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程，大多采用国外的变频器控制水泵的转速，水管管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器(PLC)及相应的软件予以实现;有的采用单片机及相应的软件予以实现。但在系统的动态性能、稳定性能、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说，还远远没能达到所有用户的要求。2研究内容本课题研究的主要内容就是恒压供水系统的设计。该系统通过检测水管中的水压得到的数据，通过对变频器输出频率的控制来调节水泵电机的转速，使之形成一个闭环控制系统，可以令管网中的水压自动的保持在事先设定好的压力值范围内。当用户的用水量增加时，管网中的水压下降，恒压供水控制器通过加大变频器的输出频率，从而使水泵转速加快，供水量相应增多，如果一台水泵不能满足用户的供水量，那么则通过控制器加泵；当用户用水量减少时，管网中水压上升，控制器减小变频器输出频率，使水泵转速降低，供水量减少，如水泵转速降到最低还高出所需供水量，则关闭一台水泵。简单来说就是根据用户用水量的大小，通过恒压供水控制器对水泵的数量和转速的控制，从而使用户无论用水量的多少，管网中的水压始终能保持在设定范围内。既满足了用户供水量的要求，又不会是水泵空转，造成电能的浪费，同时避免了水箱造成的二次污染。是一种现代化的供水方案 3进度安排2月27日至3月12日1、 指导老师布置相关设计内容2、 了解设计题目，研究方向3月13日至3月19日1、 利用书籍、网络等途径查阅文献收集资料2、 了解相关设计的最新应用程序3月20至3月26日1、 对设计任务详细分析，明确控制要求2、 确定控制方案，拟定控制系统工艺流程3月27至4月9日1、 硬件选型，确定输入输出设备，I/O接口分配2、 合理选择机型，设计PLC硬件接线图4月10至4月23日1、 软件选型，下位机程序设计2、 设计PLC梯形图4月24至5月7日1、利用仿真软件进行程序测试5月8至5月21日1、 上位机界面设计2、 上、下位机调试3、 验证设计方案5月22至6月4日1、 整理设计过程，完成论文初稿2、 在老师指导下对论文进行修改6月5至6月18日1、完成论文，确定论文终稿6月19至6月25日1、准备论文答辩4预期成果 对供水系统的构成及工作原理、节能原理、及相关技术进行分析，对变频恒压供水系统设计等问题进行研究设计，承担对本系统的硬件选型和软件设计。承担系统的硬件和软件调试。通过一系列的学习的研究，最终实现了以MCGS为平台的具有上位机显示的，通过变频器和下位机程序控制