变频恒压供水系统在尚嵇供水站中的应用

摘要

随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。我国中小城市水厂尤其是老水厂自动控制系统配置相对落后，机组的控制主要依赖值班人员的手工操作。控制过程繁琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。为了保证供水，机组通常处于超压状态运行，不但效率低、耗电量大，而且城市管网长期处于超压运行状态，破损也十分严重。 本文结合我国中小城市供水厂的现状，设计了一套基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统。变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器、工控机以及控制柜等构成。系统采用一台变频器拖动两台电动机的起动、运行与调速，其中一台大电动机(160Kw)和一台小电动机(90Kw)分别采用循环使用的方式运行。通过工控机和PLC连接，开发出了用于工控机的集数据采集和通信、设备状态控制和数掘管理的监测程序，实现了监测控制。现场调试和运行表明，该系统能够对供水过程进行自动控制，能够有效地降低能耗，保证了供水系统维持在最佳运行状况，提高生产管理水平。监控系统安装维护方便，运行稳定、可靠；监控软件功能齐全，人机界面友好，使用方便。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1交流变频恒压供水控制器的研究背景及意义

1.1.1课题提出的背景和意义

1.1.2交流变频技术的发展

1.1.3变频调速在恒压供水中的应用

1.2课题来源

1.3变频恒压供水系统的特点

1.4本文的主要研究内容

第二章变频恒压供水系统简介

2.1供水系统的基本特性

2.2常用的调速方式及变频调速原理

2.2.1变极对数调速

2.2.2可控硅串级调速

2.2.3变频调速

2.3调速控制节能分析

2.4本章小结

第三章恒压供水的理论分析及方案设计

3.1供水压力和变频器输出频率的关系

3.2恒压控制的理论分析

3.2.1恒压控制的理论模型

3.2.2变频恒压供水的近似数学模型

3.3变频恒压供水系统的构成及工作原理

3.3.1系统方案设计

3.3.2系统控制方案研究

3.3.3变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析

3.4本章小结

第四章变频恒压供水的PID控制

4.1 PID控制器的设计

4.1.1 PID控制算法及特点

4.2 PID调节现场使用结果及分析

4.3 PID控制器设计及实现

4.4模糊控制

4.4.1模糊控制的特点

4.4.2模糊控制原理

4.5本章小结

第五章恒压供水各控制系统的设计

5.1控制系统硬件设计

5.1.1主电路设计

5.1.2控制电路设计

5.1.3 PLC配置

5.2 PLC程序设计

5.2.1控制系统主程序设计

5.2.2控制系统子程序设计

5.3恒压供水监测软件设计

5.3.1监测软件系统的总体结构设计

5.3.2数据采集和通信

5.3.3设备状态控制

5.3.4数据管理

5.4本章小结

第六章工业现场试验

6.1概述

6.2本章小结

第七章控制系统的安装调试及总结

7.1电磁的兼容性

7.2控制系统的安装调试

7.3系统应用总结

第八章结论与展望

8.1结论

8.2展望

致谢

参考文献

附录：攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果