平定县供水公司加压站供水控制系统的设计

摘要

随着科技的飞速发展和自动化水平的不断提高，人们对于生产效率和生活质量的要求越来越高，传统的生产常常受到技术水平和现场环境的制约，不仅生产效率低下，而且常常需要投入大量的人力资源轮流作业。近些年，无线通讯技术迅速发展，已成为人们生活中不可或缺的一部分，而且也已广泛应用于工业生产及自动化控制系统中，配合着现场总线技术和监控技术，为当今工业生产指明了一条全新的道路，而且也已成为新世纪工业生产的主流趋势。
　　 本文以山西省阳泉市平定县供水公司加压泵站为选题背景，针对泵站现场环境和远离供水公司监控中心等问题，提出了利用无线通信技术将泵站现场的实时数据传输到监控中心的通信方案，并且为了方便工作人员在泵站现场和监控中心能够同步监控现场实时数据，设计了泵站现场和监控中心的数据同步监控的系统，方便了工作人员对现场设备参数的调整，提高了生产效率。平定县供水公司加压站的系统，按照无负压恒压供水方式进行控制，系统选用FX系列可编程控制器作为控制器，通过可编程控制器和变频器，实现对系统的三台水泵的调速运行，达到水泵运行无负压和水泵加压出水管网恒压的目的。供水的压力值设定，可以通过就地触摸屏或者远程GPRS监控计算机进行。作为技术方案的后备和控制方法的补充，除了压力控制作为主控方案外，系统还设计有频率控制辅助控制功能。工作人员可以根据现场的实际需要，在压力控制和频率控制两种控制方式中进行选择和控制功能切换。远程GPRS监控中心的上位计算机监控系统，采用工业计算机，组态软件为组态王6.53。通过组态画面，操作人员可以方便的实现，数据采集、远程遥控及测试和历史数据查阅记录等管理要求。为科学调度、管理提供了有力的技术保障。通过近一年的实际运行，达到了系统设计要求，并得到用户的好评。
　　 文章首先对本系统做了简单的介绍，然后对可编程控制器、变频器、现场仪表等器件的基本理论做了阐述，并针对本系统的控制要求做出了选型，之后重点讲述了通信方案的选择、系统电路的设计方法、可编程控制器的编程过程以及现场监控系统和远程监控系统的设计，最后对本系统的前景和不足进行了分析，理论联系实际。目前该系统在平定县供水公司运行稳定，达到了预期的要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的背景意义和内容

1．2 系统方案选择

1．2．1 通信方案选择

1．2．2 控制方案选择

1．3 文章内容安排

第二章 系统硬件选型

2．1 系统功能介绍

2．2 控制器选择

2．2．1 可编程控制器简介

2．2．2 可编程控制器选择

2．3 变频器选择

2．3．1 变频器的作用

2．3．2 变频器的选择

2．4 系统通信协议的选择

2．5 数据传输器件的选择

第三章 系统的电路设计

3．1 系统电路总体设计要求

3．2 系统主电路设计

3．2．1 变频控制电路

3．2．2 供电电路

3．3 系统控制电路设计

3．3．1 中间继电器控制电路

3．3．2 交流接触器控制电路

3．3．3 控制回路的工作原理

3．4 可编程控制器电路设计

3．4．1 主单元电路设计及接线

3．4．2 模拟量模块电路设计及接线

3．5 变频器电路设计

第四章 系统的软件设计

4．1 编程的基础知识

4．1．1 PLC的编程语言

4．1．2 PLC的程序结构

4．2 通信程序设计

4．2．1 通信模式程序设计

4．2．2 数据传送程序设计

4．3 数据处理程序设计

4．3．1 A／D、D／A转换程序

4．3．2 标度变换程序

4．3．3 控制算法程序

4．4 时钟程序设计

4．5 逻辑控制程序设计

4．5．1 变频器自动启停程序设计

4．5．2 水泵工作状态程序设计

第五章 监控系统设计

5．1 加压站监控设计

5．1．1 加压站监控软件的选择

5．1．2 台达触摸屏简介

5．1．3 触摸屏监控设计

5．2 中控室监控设计

5．2．1 中控室监控软件的选择

5．2．2 组态王简介

5．2．3 组态王监控设计

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文