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1、畢業(yè)設計開題報告題目小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)設計系別：機電工程系專業(yè)：機電一體化班級：學號：姓名：一、選題目的和意義隨著我國社會經濟的發(fā)展，工業(yè)化和城市化進程的加快，城市人口和城鎮(zhèn)建設規(guī)模不斷擴大，人們生活水平日益提高，因此對城市的供水系統(tǒng)提出了更高的要求。供水系統(tǒng)主要表現在其可靠性、穩(wěn)定性、經濟性等方面，它們將直接影響到我們的正常工作和生活和工作，也體現了供水管理水平的高低。而我國在市政供水無法滿足一個小區(qū)的供水要求，控制自動化水平低。其主要表現在用水高峰期，供應量低于需求量，經常出現小區(qū)四樓以上經常缺水出現供不應求的現象，而在低峰期，出現一樓水壓過高，供應量又高于需求量，出現供過于求的現象，經常造

2、成水管破裂供水系統(tǒng)損壞電能和水資源的浪費，傳統(tǒng)的供水由市政局提供水，大都采用恒速泵加壓供水、高水位水塔，但可靠性不高，不經濟，自動化程度低難以滿足人們生活的需求，本文根據城市小區(qū)的現狀設計一套恒壓供水系統(tǒng)。這套系統(tǒng)具有壓力恒定，能實現泵驅動電動機的軟啟動、軟停止閉環(huán)控制系統(tǒng)等高效節(jié)能的優(yōu)點。隨著PLC控制技術和變頻器調速技術的發(fā)展，提高供水系統(tǒng)可靠性，利用先進的自動化技術，控制技術，設計高性能，高效率，高節(jié)能的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。其具有廣闊的應用前景和可觀的經濟社會效應。恒壓供水是在PLC控制技術和變頻器調速技術發(fā)展之后發(fā)展起來的，在早期，由于國外生產的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升

3、降速控制、正反轉控制、啟制動控制方面，應用在恒壓變頻供水系統(tǒng)中是變頻器僅作為執(zhí)行機構，在設計是都采用一臺變頻器控制一臺水泵機組的方式，因此投資成本高，隨著變頻技術的發(fā)展和變頻供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點以及顯著的節(jié)能效果被大家發(fā)現和認可，國外許多生產變頻器的廠家開始重視并推出具有恒壓供水功能的變頻器,像日本SAMC公司，就推出了恒壓供水基板，備有“變頻泵固定方式”和“變頻泵循環(huán)方式”兩種模式。它將PID調節(jié)器和PLC等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設置指令代碼實現PLC和PID等電控系統(tǒng)的功能，可構成最多7臺電機的供水系統(tǒng)。這類設備雖然微化了電路結構，降低了設備成本，

4、但其輸出接口的擴展功能缺乏靈活性，系統(tǒng)的動態(tài)性和穩(wěn)定性都不高，與別的監(jiān)控系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)）和組態(tài)軟件難以實現數據通信，并且限制了帶負載的容量，因此咋愛實際使用時其范圍將會受到限制。目前國內有不少工作在做變頻恒壓供水的工程，國內變頻器主要采用進口元件組裝或國外進口變頻器，結合PID或PLC調節(jié)器實現恒壓供水，在小容量、控制要求的變頻供水領域，國產變頻器發(fā)展較快，并以其價格低廉的優(yōu)勢占領了相當部分小容量變頻恒壓供水系統(tǒng)。但在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術指標來說，還遠沒有達到所有用戶的要求。如艾默生電氣公司和成都希望集團也推出恒壓供水專用變頻器（5.5KW-22KW

5、）,無需外接PLC和PID調節(jié)器，最多可完成4臺水泵的循環(huán)切換、定時起、停和定時循環(huán)，但其輸出端口限制了帶負載容量，同時操作不方便且不具有數據通信功能，因此只適用于小容量，控制要求不高的供述場所。但國內外變頻調速恒壓供水系統(tǒng)的研究設計中，對于能適應不同的用水場合，結合現代控制技術、網絡和通訊技術同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性（EMC）的變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制研究得不夠。因此，有待于進一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應用于生活、生產實踐。二、主要研究內容2.1總設計思想：1）了解恒壓供水系統(tǒng)的要求及各個泵的工作循環(huán)流程。2）用可編程器PLC控制泵的起停，變頻器控制泵的流量。2.2硬件系統(tǒng)1）PLC（選型、I/O分配、外部接線）2）壓力傳感器（選型、外部連線）3）電動機（選型、接線）4）變頻系統(tǒng)（選型、接線）5）泵（選型、接線）2.3軟件系統(tǒng)1）PLC控制程序設計2）變頻系統(tǒng)程序設計本課題重點主要研究PLC如何控制泵起停及泵的流速從而得到恒壓