恒压供水系统开题报告

一、选题的目的、意义和研究现状选题的目的：水和电是人类生活、生产不可或缺的重要物质，在节水节能成为时代特征的现实条件下，我们的水资源和电能不足国家在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术落后，自动化程度低。 但是，随着我国社会经济的发展，人们生活水平的提高和住房制度的改革加深，城市各小区建设迅速发展的同时，对小区基础设施建设也提出了很高的要求。 小区供水系统建设是其重要方面之一，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响了小区居民的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。选题意义：传统园区供水方式包括恒速泵加压供水、气压箱供水、水塔高位箱供水、液力偶合器和电池滑动离合器调速供水方式、单片机调速供水系统等，其优点、缺点如下： (1)恒速泵加压供水方式无法及时响应供水管网的压力， 泵的增减取决于人工操作，自动化程度低，而且为了保证供水，机组始终全负荷运行，效率低，功耗大，而且用水量少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬启动会产生水锤效应(2)气动水箱供水具有体积小、技术简单、无高度限制等特点，该方式调节量小，泵电机硬启动频繁，对电气设备要求高，系统维护工作量大，且减少泵启动次数，泵停止压力高，泵(3)水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维护停电等优点，但建设投资大、占地面积大、维护不便、泵电机硬启动、启动电流大等缺点，经常启动易损坏联轴器(4)液力偶合器和电池滑动离合器调速的供水方式容易漏油，发热要冷却，效率低，改造麻烦，只能一对一驱动，经常检查的优点是价格低廉，结构简单，维护方便。 (5)单片机变频调速供水系统也能进行变频调速，自动化程度优于上述4种供水方式，但系统开发周期长，对操作员素质要求高，可靠性低，维修不便，不适用于恶劣的工业环境。 综上所述，传统供水方式普遍存在不同程度的水力、电力资源浪费效率差、可靠性差、自动化程度不高等缺点，严重影响了居民用水和工业系统用水。 目前供水方式向高效节能、自动可靠的方向发展，变频调速技术是其显着的节能效果和稳定可靠的控制方式，广泛应用于风扇、水泵、空气压缩机、冷冻压缩机等高能设备，特别是城乡工业用水各级加压系统，是居民生活用水的恒压供水系统变频调速泵的节能效果特别明显，其优势有以下二点：开、停时能够减少对电网的电流冲击和供水压力给管网系统带来的冲击三点：减少泵、电机自身的机械冲击损失。 基于PLC与变频技术的恒压供水系统变频技术、电气技术、现代控制技术相结合。 采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，在能源日益不足的今天尤为重要，研究该系统的设计，可以提高企业效率和人民生活水平，降低能耗等研究现状：目前国内许多公司正在进行变频恒压供水工程，多数是国外的变频器控制泵的转速，进行水管网压力的闭环调节和多台泵的循环控制，部分是通过与可编程控制器(PLC )相应的软件实现的单片机但是，系统的动态性能、稳定性、抗干扰性、开放性等方面的综合技术指标还不能满足所有用户的要求。 原深圳华为(现在改名为爱默生)电气公司和成都希望集团(森兰变频器)也将推出定电压供水专用变频器(5.5kw-22kw )，无需外置PLC和PID调节器，最多可进行4台泵的循环切换、定时开始、停止、定时循环。 该变频器在变频器内部实现了压力闭环调节和循环逻辑控制功能，但其输出接口在限制负载容量的同时，由于操作不方便，没有数据通信功能，因此只能适用于小容量、控制要求低的供水场所。 目前国内外变频恒压供水控制系统的研究设计表明，当适应不同水源时，现代控制技术与网络和通信技术相结合，兼顾系统电磁兼容性(EMC )的变频恒压供水系统对水压闭环控制的研究不够充分。 因此，需要进一步探讨改善变频恒压供水系统的性能，使其更好地应用于生活、生产实践。二、研究方案和预期结果(一)研究方案；本设计以小区供水系统为控制对象，采用PLC与变频技术相结合的技术，设计城市小区恒压供水系统，引用计算机远程监控和管理供水系统，确保系统整体运行可靠、安全节能，获得最佳运行状况。PLC控制变频恒压供水系统主要由变频器、可编程控制器、压力变送器和现场泵组成一个完整的闭环调节系统，本设计有三个储水槽、三个泵，采用部分流量调节方法，三个泵中只有一个泵变频PLC根据管网的压力自动控制各泵之间的切换，根据压力检测值和值的偏差进行PID运算，输出给逆变器控制其输出频率，调节流量使管网的压力一定。 各泵的切换遵循首先停止、首先停止的原则。变频恒压供水系统控制流程图(2)系统的控制要求1、电池供水时必须以恒压值工作2、3台泵根据额定电压的馀姚，采用先停止的原则进出3 .使用水量少的情况下，1台泵的连续运转时间超过3小时的话，切换到下一个泵，系统具有泵下降功能，使某个泵的工作时间不会变长4、3台泵在启动时需要软启动功能5 .需要完美的警报功能6 .泵的操作需要手动控制功能，手动仅在紧急时或检查时暂时使用。三、研究进度1 .第14周：毕业实习。2 .第5周：制定系统设计方案，开题答辩。3 .第6至第8周：详细设计硬件和接口电路，制作硬件电路图。4 .第九周：中期检查答辩时间。5 .第十周：进行软件设计。6 .第十一周：详细写论文，整理初稿完成。7 .第十二周：修改初稿，二次整理。8 .第十三周：修改两稿，整理论文完成。9 .第十四周：准备答辩。10 .第十五周：毕业答辩。四、主要参考文献1金传伟、毛宗源、变频调速技术在泵控系统中的应用，J .电子技术的应用，2000，(9):38-392马佳梅，谭光仪。 陈次昌泵变频调速时节能方案探讨，J .四川工业学院学报2003，(9):5-73崔金贵，变频器恒压供水在建筑供水中应用的理论探讨，J .兰州铁道学院学报2000，(1):84-884陈海滨，田瑞利，周玲。 基于PIC-6024E的虚拟仪器测试系统J .电子技术，2003，(3):36-395杨雷、林景栋、雷平、海关自动分拣系统优化设计J .自动化技术与应用，2009，(4):95-996基于杨龙山、LPC2131嵌入式系统的CAN模块设计与实现J .电子产品世界，2006，(3):21-318基于黄明、梁旭、月杨、CAN总线设计实现的数据采集监控系统J .化工自动化和仪表，2010，(8):34-389周功功、ARM嵌入式系统开发与应用教程M .北京：北京航空航天大学出版社，200310王永华.现代电气控制与PLC应用技术M .北京航空航天大学出版社，2008.211张燕宾.变频调速应用实践J .机械工业出版社，2002，(3):44-4712胡纲衡、唐瑞球、江志敏.交流逆变器开关控制技术M .电气技术杂志，200113林俊赞、李雄松、尹元旦. PLC在恒压供水控制中的应用J .电机电气技术，1999，(3):36-38 14 PLC在吴小雨.恒压变量供水装置中的应用J .电压电器，2002，(8):68-7015上海熊猫机械(集团)有限公司. SFL系列低噪声多级泵选型手册16 Widell，Bruce.savin