PLC变频调压供水设计-开题报告

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A. 文献综述

一、国内研究现状

董伟（2020）认为变频恒压供水控制系统应用了模糊控制技术,较好的克服了传统PID控制中稳定性差,参数调整困难的问题,并提供了一种用PLC实现模糊控制的新方法.该系统取代了高塔或水泵直接加压供水方式,提高了供水质量。

厉翔（2019）认为通过对变频恒压供水系统进行理论分析,确定了相应的设计方案和控制策略,并在S7-200PLC的硬件坏境下使用STEP 7-MICRO/WIN V3.2版编程软件进行了编程,通过变频调速完成电机转速的控制,从而实现恒压供水系统的设计;该系统不仅取代了水塔、高位水箱及传统的气压罐供水装置,且经济节能,保护功能齐全,工作稳定可靠,可在生产和生活中的很多领域得到应用。

袁钰琪,高健桐（2019）认为基于PLC的变频恒压供水系统的原理,结构以及器件选择,在自动控制模式和手动控制模式下,通过变频调速,水泵机组的增泵切换与减泵切换,实现变频恒压供水,节约能源.配有游泳池、KTV、健身房、大型影院等，已交付使用。

孙智宗（2019）认为供水压力仅靠人工手动调节是很难缓解的,导致供水压力在用水需求量较大时不够、在用水需求量较小时过大的现象,资源被极大地浪费了。为有效解决这一问题,将先进的自动化技术、网络通讯技术及控制手段等融合到自来水厂的变频恒压供水系统,通过用户的用水需求来对供水量进行自动调节。

童纪阗（2018）认为供应恒压供水必须严格要求稳定性和可靠性,现对原恒压纯水供水系统进行改造,通过双变频系统,确保在一台变频器故障的情况下,仍能保证系统恒压供水；同时,采用变频器自身PID控制,确保在PLC故障的情况下,仍能保证恒压供水正常。

二、国外研究现状

Mark（2015）从一定的角度分析了风机变频调速的作用,并对基于PLC的变频器调速系统设计的相关方面展开探讨,更有效地节约能源资源,规避传统风机存在的各种问题.

J.V Vegte（2014）发现恒压供水的节能经济，自动化程度高等优点和变频技术日趋成熟之后，国外许多生产变频器的厂家开始重视研发和推广具有恒压供水功能的变频器，其基板上面可以集成可编程控制器和PID调节器，从而实现对管道水压的闭环控制，使水压保持恒定。

MaiDeDan（2013）发明并首家生产变频器，随后瑞士、法国等国家通过利用变频调速技术，研发了HVAC技术。通过进一步的优化功能推出了可实现PLC和PID电控系统功能的恒压供水基板。

Schneider（2015）认为把调节器和PLC的功能集成在变频器中，通过指令的设置实现这个控制系统所需的功能，最多可以搭建一个控制七台电机来实现变频恒压供水的系统。

Valk v d O M C , Tessema A（2013）对恒压供水变频器的基板进行了研究，最终设计出一款双控制模式的基板，该基板的特色之处在于能够将多个具有控制功能的硬件同时安装在变频器控制基板上，并通过设置PLC指令代码以及PID指令代码等来实现电控系统的功能。

E. A. Cleveland（2015）认为变频恒压供水系统由PLC,变频器,水泵机组,压力传感器等构成.系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式,采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行时采用"先启先停"的切换原则.压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近.系统仿真测试表明该设计操作方便,性能良好,提高了恒压供水控制的安全性,可靠性与实用性。

B. 论文提纲格式

一、引言

二、恒压供水系统的分析

（一）恒压供水系统的构成

（二）系统功能分析

三、系统硬件的设计

（一）变频器的设计

（二）控制器的设计

（三）PLC的选择及应用

1. PLC在恒压供水泵站中的主要任务

2. 控制系统的I/O分配

3. PLC系统选型

（四）电气控制系统原理图

1. 主电路图

2. 控制电路图

3. PLC外围接线图

四、系统程序设计

（一）由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理

（二）多泵组泵站泵组管理规范

（三）程序的结构及程序功能的实现

（四）系统的PLC程序

（五）系统的运行分析

结束语

C. 参考文献

[1]董伟.《浅析基于PLC及变频调速小区恒压供水系统设计》[J].科技风,2020(02):9-10.

[2]厉翔.《基于PLC控制的智能变频恒压供水系统》[J].自动化应用,2019(12):4-6.

[3]袁钰琪,高健桐.《基于PLC的变频恒压供水系统的研究》[J].农家参谋,2019(24):163.

[4]孙智宗.《自来水厂PLC变频恒压供水系统的研究与设计》[J].数字通信世界,2019(09):92.

[5]童纪阗.《基于PLC的双变频恒压供水系统》[J].科学技术创新,2018(36):20-21.

[6]刘津昕. 《基于PLC的恒压供水控制系统的设计》[D].吉林大学,2018.

[7]张清恒,李彦阳,张义超,李兆宇.《基于PLC的变频恒压供水系统设计》[J].工业控制计算机,2018,31(09):154-155.

[8]刘水,王致杰,王海群,白颖,孙丛丛,朱谷雨.《基于PLC的变频恒压供水系统》[J].信息技术,2017(04):57-60.

[9]徐朋祥.《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》[J].科技创新与应用,2017(06):78.

[10]李义.《基于MCGS和PLC的恒压供水控制系统》[J].山东工业技术,2017(04):48-49.

[11]于丽佳. 《基于PLC的恒压供水系统的设计与实现》[D].哈尔滨工程大学,2017.

[12]黄清锋.《基于PLC的新型恒压供水系统及节能应用》[J].科技创新与应用,2016(36):162.

[13]谢济励.《基于PLC变频恒压供水系统设计》[J].西部皮革,2016,38(24):20.

[14]董浩.《基于PLC的水厂供水自控系统设计》[J].电子制作,2016(23):46+48.

[15]袁文波,车佳磊.《西门子PLC和变频器在恒压供水控制中的应用》[J].智慧工厂,2016(11):65-67.

[16]Valk v d O M C , Tessema A . The formal dairy chain of Addis Ababa; An analysis of the integration of small-scale farmers[J]. Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences, 2017.(29):31+129