目录
1.研究背景 (2)
2.国内外研究现状 (3)
3.供水泵运行基本原理 (4)
3.1泵站供水系统的组成 (4)
3.2供水泵自动化运行的实现方法 (4)
4.供水泵智能控制器总体设计方案 (5)
4.1供水泵控制器设计应遵循的原则 (5)
4.2供水泵控制器的功能需求 (5)
4.2.1参数显示功能 (5)
4.2.2智能控制功能 (6)
4.2.3电机保护功能 (6)
4.3系统的基本结构设计 (6)
4.4 STM32系列芯片优势 (6)
5.供水泵智能控制器硬件电路设计 (9)
5.1微处理器的选型 (9)
5.2系统方案设计 (9)
5.3核心处理单元电路 (10)
5.4电源模块电路 (11)
5.5电量采集电路 (12)
5.6时钟芯片电路 (13)
5.7 LCD接口电路 (14)
5.8键盘管理电路 (15)
5.9 RS485通信单元电路 (16)
5.10数据存储单元电路 (17)
5.11数字量采集和继电器控制电路 (18)
5.12系统可靠性设计 (18)
5.13 本章小结 (20)
附录 (21)
1.研究背景
我国是农业大国，也是水利大国，水利在国民经济发展中占有举足轻重的地位。然而，目前我国农村供水设施普遍简陋、规模较小，以传统、落后的分散式供水为主，自来水普及率低，管理落后。为了彻底解决广大人民群众的用水难题，国家在“十二五”规划中提出要建设新农村，加强农村饮水安全工程建设，大力推进农村集中式供水。
集中式供水工程具有水源可靠、管理方便等方面的优势，有利于改善农村的生活条件，促进农村工农业生产发展，促进农村产业结构调整，保持农村社会稳定，保护农业生态环境。
在我国广大地区，特别是西部山区，由于受地理位置限制，泵房与水池相隔较远，经常出现停水现象，使山区人民群众无法达到城镇化供水标准。众多的集中式供水泵房运行效率低，仍处于较落后的管理状态，主要依赖于人工操作和已有的操作规程。特别是对于以离心式水泵工作特性为基础的泵站，广泛存在着以下的问题：对人的依赖性太大，不适应泵站现代化的要求；操作流程较为繁琐，工人的劳动强度过高；实时性差，不能及时对水泵进行启停操作；某些部件容易被损坏，存在安全隐患；检修、调试维护设备麻烦，工人要逐个检查每个设备的运行工状；资源浪费严重，不利于降低泵站的运行成本。随着自动控制技术与通信技术的不断发展，各种水泵控制器孕育而生，将会对泵站的自动化运行与节能生产产生积极的推动作用。
嵌入式系统（Embedded Systems）是以应用为中心，以计算技术为基础，软件硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、功耗、成本、体积等严格综合性要求的专用计算机系统；它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的基于硅片的知识集成系统。随着嵌入式的飞跃发展，已广泛应用于国防电子、汽车电子、工业控制、智能家居、医学科技、数字消费、网络通信、电力系统等国民经济的主要行业。在不久的将来，嵌入式将更为广泛地服务于人类生活的方方面面。
目前常用的数据远程传输方式有：数据专线、有线拨号、光缆传输和无线数传电台，但这些方式普遍存在着建设费用大、建设周期长、受环境因素影响大、运行费用高及数据传输质量不稳定的缺点，难以为中小型集中式供水泵站的数据远程传输系统所采用。然而基于GSM/GPRS 的无线数据传输却具有接入范围广，传输速率高，接入时间短，提供实时在线，按流量计费等优势。
2.国内外研究现状
随着科学技术的迅猛发展，不断涌现的新型水泵控制器承担起水泵监控、自动调节、实现最大能源利用、提高安全性与可靠性等重要任务，单纯的依靠人工手动操作已经远远无法满足现代化的监控要求。
自从上个世纪70年代以来，国外便率先开展了供水系统自动监控的研究与应用工作。80年代以后，随着电子与计算机技术等科技的迅猛发展，供水系统的自动监控技术产生质的飞跃。同时，由于国外发达国家拥有雄厚的经济与技术实力，使其供水系统的自动监控技术被广泛应用，泵站运行与管理方面的自动化程度不断提高、监控系统得到不断完善。不但提高了泵站运行的安全性、可靠性与经济性，而且节约了人力资源，为工程的后期维护打下良好的基础。
特别是在欧美、日本等发达国家，基本上实现了泵站的全自动监控。其中荷兰泵站采用的自动化仪表多为智能型，这种仪表很先进，如功率表、水位表、水位计等能长期进行自动记录。能够对泵站运行的各种指标进行长期跟踪、监测、记录与报警，随时解决发现的问题。同时，记录下来的数据也为水泵和水泵控制器的开发与性能完善提供了良好的数据支撑。由于自动化程度的提高，极大的减少了事故的发生，也减少了泵站的管理工作人员，泵站一般雇用懂专业、有经验的管理人员。运行、管理人员普遍具有较高的专业技能，在泵站运行中，可以及时发现问题，并能正确地处理突发事件。这种高度的自动化运行取得了良好的经济效益。
目前，我国已建成各类型固定泵站50多万座，并且进一步加大集中式供水泵站的建设力度，具有数量大、范围广、类型多、发展速度快的特点。但大多数泵站建于上个世纪，它们虽然发挥了巨大的社会经济效益，但在技术水平、工程质量、工程管理以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有一定的差距。大多数泵站仍采用现场手动操作、人工抄表、电话报数等方式运行，采集信息数量少、处理速度慢、劳动强度大、效率低，这类监控方式比较落后，很难适应现代化的要求。
随着经济的发展与政策的落实，我国集中式供水泵站的数量在未来几年将会越来越庞大，资源消耗比越来越重，急需一种立足于国情、综合自动化程度高、具有极高性价比的水泵控制器，以改变目前仍大量依靠人工监控水泵的现状，并且这一需求将在未来几年内不断攀升。同时，随着计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、检测传感技术的不断发展和应用，水泵控制器也朝着分布化、智能化、自动化、集成化、可视化、扩展性高的方向发展。
3.供水泵运行基本原理
3.1泵站供水系统的组成
供水系统分为机械和电气两个部分。机械部分主要包括离心泵、闸阀、手动阀门、逆止阀、底阀、压力表、管路及管路附件等，电气部分主要包括电动机、高低压开关柜、磁力启动器、电抗器等。
3.2供水泵自动化运行的实现方法
泵站自动运行是在人工操作基础上的改进，基本上可以摆脱人工的干预，其运行原理上与人工操作流程类似。本文以控制理论为依托，结合各种仪器和设备，全面分析了泵站运行中需要实现自动检测和自动控制的环节。通过软硬件功能的结合取代传统的人工判断和操作。通过分析，为了实现泵站自动运行，需要实现以下五个自动控制环节：
①水池水位的自动监测：水位监测环节的任务是，根据水池水位的变化自动准确地向控制系统反馈当前水位，特别是高低报警限位。水位监测环节的可靠性和准确性将直接影响到整个控制系统的可靠性。
②自动灌水与排气：离心泵只有在泵体内充满水的情况下，依靠叶轮的旋转带动水的旋转，从而形成正常供水所必须的真空度。若真空度不够，泵内存在的空气会造成上水不成功，此时的“干烧”与气蚀作用将严重损害水泵。因此，此环节是供水成功与否的关键。
③出水闸阀自动控制：为减小启动功率和提供足够的扬程，水泵操作规程规定离心式水泵一定要在出水闸阀完全关闭的情况下启动，当压力足够后再缓慢打开出水闸阀。而当停止水泵时，为避免“水锤”对水泵的伤害，也必须先关闭出水闸阀，缓慢减小流速，最后断电停车。
④水泵电机的自动启停：同时不能影响紧急状态下的手动干预性控制。
⑤故障自动保护：如果检测到异常状况，需要立即停止水泵的运行，并及通知泵站维护管理人员到现场排除故障。
4.供水泵智能控制器总体设计方案
4.1供水泵控制器设计应遵循的原则
虽然目前还没有一个统一的泵站自动化控制的设计与技术规范，但根据已有的工程经验和设计经验，一般需要遵守以下几项设计原则：
①开放性：设计应采用开放的技术、结构、组件及接口，有利于维护、扩展、升级，降低二次投资。
②灵活性：采用模块化结构设计，实现灵活配置，具有可增长性和强壮性。
③安全可靠性：所选取的每个元件和设备的MTBF必须满足工业级运行要求；信息采集及控制输出，要考虑多重软件硬件闭锁；设备应具有自检、自诊断、报警功能。
④实时性：各个功能模块必须在允许的单位时间内完成数据采集、计算与处理，控制器需要在单位时间内对数据进行判断后作出相应动作。
⑤经济性：合理设计控制方案，最大程度的保持原有设备与功能，并尽量减少泵房改造与额外设备的购买，提高性价比。
4.2供水泵控制器的功能需求
4.2.1参数显示功能
该水泵控制系统能够根据水泵的电参数测量结果和用户设置参数，自动控制水泵的启动/停止，主要功能可分为如下几部分。在水泵控制器上能够显示如下参数：
1、三相电压：UA、UB、UC(V)
2、三相电流：IA、IB、IC(A)
3、供水量的瞬时流量：Flow(m3/min)
4、水压：Water Pressure(MPa)；
5、三相电的有功功率：PA、PB、PC、PT(KW)；
6、三相电的无功功率：QA、QB、QC、QT(KW)；
7、三相电的功率因数：PFA、PFB、PFC、PFD；
4.2.2智能控制功能
在HMI中可以本地手动控制水泵的启动和停止，当工作方式为本地时，在操作菜单中按键则可手动控制水泵的通断，如果工作方式为远程，则本地不可控制水泵。通过RS-485 总线及上位机在遵守通信协议的情况下可以进行远程控制，使水泵启泵或停泵。
4.2.3电机保护功能
应具有如下电机保护功能：启动电流门限；卡泵电流门限；短路电流门限；流量下限门限；电压告警门限(电压上限和电压下限)；
4.3系统的基本结构设计
为了实现以上功能，方案设计的分系统包括：核心处理单元、键盘、UART 通信电路、LCD 液晶显示、数据参数存储电路、数字量输入、继电器控制电路、电量监测、电源电路。其实现及连接关系如图 4.1 所示。
图4.1 系统的总体实现框图
4.4 STM32系列芯片优势
STM32F103x 增强型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32 位的RISC 内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K 字节的FLASH 和20K 字节的SRAM)，丰富的增强I/O 端口和连接到两条APB 总线的外设。所有型
号的器件都包含 2 个12 位的ADC、3 个通用16 位定时器和一个PWM 定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达 2 个I2C 和SPI、3 个USART、一个USB 和一个CAN。工作电压为 3.3V。STM32F103x 的模块框图如图4.2所示。
图4.2 STM32F103x 模块系统框图
STM32 微控制器有如下优点：
(1) 高达128K 字节的内置闪存存储器，用于存放程序和数据。多达20K 字节的内置SRAM，CPU 能以0 等待周期访问(读/写)。这样在我们所设计的系统中就去掉了以往很多嵌入式项目设计中所需要的用于外部程序存储器的Flash 芯片和用于外部数据存储器的SRAM芯片，大大节约了系统成本，提高了系统可靠性及稳定性。
(2) STM32 增强型系列拥有内置的ARM 核心，因此它与所有的ARM 工具和软件兼容。这给项目的开发工作带来了很大的便利，因为在以前的工作中曾经使用过其他ARM 核心的微控制器，所积累的经验在本项目的开发中得到了充分发挥。而且由于可用于ARM 开发的工具软件很多，大大加快了项目开发的速度和效率。
(3) STM32 的内部FLASH 是在线可编程的。在我们的项目中，设备运行
的配置参数会存储在FLASH 中的固定位置，每次启动设备时，程序会读取这些参数来进行初始化。但在某些情况下，需要远程设置或修改配置参数。这一功能使得可以在不用接JTAG 烧写器的情况下根据USART 接口接收到的数据来修改FLASH 中的配置参数，在设备再次启动时，就会读取新参数来进行初始化。
(4) 杰出的功耗控制。高性能并非意味着高功耗。STM32 经过特殊处理，针对应用中三种主要的功耗需求进行优化，这三种能耗需求分别是运行模式下的高效率的动态耗电机制、待机状态时极低的电能消耗和电池供电时的低电压工作能力。
(5) 易于开发。STM32 采取与以往不同设计方法，通过把各个外设封装成标准库函数的方式，屏蔽了底层硬件细节，能够使开发人员很轻松地完成产品的开发，缩短系统开发时间。
1) STM32 固件库。STM32 固件库提供易用的函数可以使用户方便地访问STM32 的各个标准外设，并使用它们的所有特性。
2) USB 开发工具集。在更广的应用领域中，USB 功能的实现将变得越来越方便，因为USB 开发工具集提供了完整的，经过验证的固件包，使得用户可以顺利地开发各个类的USB 固件。
(6) STM32F103xx 增强型支持三种低功耗模式，可以在要求低功耗、短启动时间和多种唤醒事件之间达到最佳的平衡。STM32 可以理想地应用于一些需要低功耗而功能强大的微控制器的嵌入式系统设计中，或则很多通用的可系统升级的方案中，常见的有以下应用：
①工业领域应用：可编程逻辑控制器(PLC)、变频器、打印机、扫描仪和工控网络。
②建筑和安防应用：警报系统、可视电话和HV AC。低功耗应用：血糖测量仪、电表和电池供电应用。
③家电应用：电机控制和应用控制。
④消费类产品：PC 外设、游戏机、数码相机和GPS 平台。
总之，STM32 芯片在项目中的使用，使得整个系统的运行效率、稳定性、功耗、生产成本等都比同类系统有了较大的提升。
5.供水泵智能控制器硬件电路设计
5.1微处理器的选型
MCU 的选择主要从以下四个方面来考虑：
(1) MCU 在整个系统中的所承担的任务复杂程度：在本设计中，MCU 要负责信号的采集、信号的滤波处理、数据存储以及通信等。
(2) MCU 的处理速度：本设计中，MCU 要与PC 机进行通信，因此，处理器要有很高的处理速度。
(3) 对于整个系统的设计希望尽可能简化：一个系统中所使用的元器件越多、电路结构越复杂，则系统的出问题的概率越大，可靠性与稳定性越差。因此在选择MCU 的时候，希望MCU 内部集成功能单元越多越好，这样就能简化系统设计，增加系统的可靠性及稳定性。
(4) 从控制系统生产成本的角度考虑：在本系统中，MCU 的成本占了整个系统的一部分，能够降低MCU 的成本也就能降低系统成本。
综合以上四个方面，在本设计中，我们选用了意法半导体公司推出的新型32 位ARM 内核处理机芯片STM32 系列中的STM32F103VCT6。
5.2系统方案设计
整体架构中，以控制器为监控核心，负责对各项参数进行监测，并对水泵及其配套球阀进行控制。控制器基于模块化设计，每个模块都由独立的STM32进行控制，这样可以实现各个检测与控制功能的并列运行。控制器具有如下特点：
①每个模块都一块可插拔的由STM32控制的核心处理模块，此模块通用于所有功能模块，便于软硬件设计。
②各个模块之间通过通信协议建立联系，每个模块有独立的通信地址，每种模块的数量根据需求确定。
③ CPU 板作为主机从各个从机模块获得数据，同时又作为从机与上位机进行通信。
④每个模块完成独立的任务：数字量输出由DO 板完成、数字量输入由DI 板完成；模拟量输入由AI 板完成；电力采集由智能电力检测仪完成；CPU 板则完成数据处理、控制策略、键盘输入、液晶显示、数据存储等任务。硬件结构框图如图5.1所示。
图5.1 控制器硬件结构框图
5.3核心处理单元电路
在STM32 里，可以通过BOOT[1：0]引脚选择3种不同的启动模式，具体如表5.1 所示。
表5.1 启动模式配置
通过设置选择管脚，对应到各种启动模式的不同物理地址将被映射到第0 块(启动存储区)。在系统复位后，SYSCLK 的第 4 个上升沿，BOOT 管脚的值将被锁存。本设计选择的启动模式为系统存储器，即从芯片内部的Flash 启动。
STM32 处理器采用两个外部时钟，分别是产生外部高速时钟信号(HSE)的8MHz 外部晶体和产生实时时钟信号(RTC)的32.768KHz 的低速外部晶体(LSE)。高速晶振8 倍频到72MHz 作为系统时钟，32.768KHz 的低速晶振用作系统的实时时钟。为了减少时钟输出的失真和缩短启动稳定时间，晶体/陶瓷谐振器和负载电容器必须尽可能地靠近振荡器管脚。负载电容值需根据所选择的振荡器调整。
STM32 使用Cortex-M3 内核，该内核内含硬件调试模块，支持复杂的调试操作。硬件调试模块允许内核在取指(指令断点)或访问数据(数据断点)时停止。内核停止时，内核的内部状态和系统的外部状态都是可以查询的。完成查询后，内核和外设可以被复原，程序将继续执行。
当STM32 微控制器连接到调试器并开始调试时，调试器将使用内核的硬件调试模块进行调试操作。调试模块支持两种调试接口：串行接口和JTAG 接口。本设计选择的调试接口是JTAG 接口。标准的JTAG 状态机是通过一个 4 比特位的指令寄存器(IR)和 5 个数据寄存器实现的。
5.4电源模块电路
整个控制器由一个24VDC 电源供电，提供最大 1.5A 电流。CPU 板需要为核心处理单元模块提供5VDC 电源，同时需要给液晶、指示灯和DTU 提供24V 电源，因此需要考虑好足够的硬件接口。此电源模块同时被应用到各个功能模块，体现了硬件的模块化设计思想。电源部分的电路如图5.2所示。
图5.2 电源模块电路图
本电源模块选用的是LT1375 降压开关稳压器，开关频率恒定为500kHz，输入电压可高达35V，输出5V 电压，电流最高可达 1.5A。输入端前端首先放置一块FSMD150 自恢复保险丝，最大工作电流为 1.50A，最大工作电压为33VDC；整流二极管IN4007 正向电流为1A；输入电容CP1 与CP2 用于滤波，为LT1375 电源芯片提供良好的低阻抗源，提升瞬态电流。同时在输出端也放置同样大小的输出电容CP6 与CP5，可改善瞬态响应和稳定性，它们在PCB 设计时需尽可能的靠近LT1375。输出端用一个红色LED 灯串联限流电阻来指示是否有5V 电源输出。LP1 电感具有滤波的作用，提高电源质量。
LT1375 的反馈（FB）引脚是用于设置输出电压，也提供过载保护功能。通过选择最常见电阻的阻值使RP2 与RP3 通过分压得到最接近 2.42V 的监控电压。同步引脚与关断引脚都不使用，悬空处理。
5.5电量采集电路
电量采集计量模块的设计是以电能计量芯片ATT7022B 为核心，ATT7022B 封装为44 脚QFP 形式，外部硬件电路主要包括电压及电流模拟量输入、脉冲输出、电源及SPI 通讯接口等电路的设计。
ATT7022B 是一个半导体集成芯片，因此不能将高电压或大电流信号直接输入芯片进行测量。为了便于测量外部的电力参数，必须先将电力信号经过隔离转换之后再输入ATT7022B 进行测量。本设计中ATT7022B 的电压模拟输入电路设计原理图如图 5.3 所示，电流模拟输入采用电流采样单端输入模式，电路设计原理图如图 5.4 所示。该部分电路主要由电流互感器、抗混叠滤波器和参考电压输入电路组成。从互感器出来的信号，经过滤波处理后，消除了干扰信号，再叠加上一个参考电压信号，即可送入ATT7022B 的AD 转换器进行采样。这样，就完成了输入信号的采集工作。如图5.3和图5.4所示。
图5.3 电压模拟输入电路图
图5.4 电流模拟输入电路图
电压互感器(PT)和电流互感器(CT)是电力系统中用于测量、保护和控制的重要设备。电测仪表一般都是低压系统，不能直接对高电压、大电流进行测量。
因此，电流须先经过电流互感器(CT)进行电流变换，电压须先经过电压互感器(PT)进行电压变换，将高电压大电流的信号转化为低电压小电流的信号之后，再进行安全的测量。
PT 的主要作用是将输入的高电压变换成适合于测量仪表等工作的低电压，CT是电力系统中广泛采用的电流传感及变送设备，它将高电压系统的电流或低电压系统的大电流变成低电压的标准电流信号，传送给一次设备进行测量、控制和保护。电力互感器在电力系统中具有广泛的应用，无论是生产电能、变换电能还是传输电能的设备，也无论是低压小功率设备还是高压大功率动力系统，电力互感器都是不可缺少的一部分，它使测量仪表与高压装置在电气方面很好地的隔离，保证工作人员和设备的安全;当电力系统发生短路故障时，可使仪表和继电器的电流线圈不受冲击电流的影响而损坏。ATT7022 的电压输入范围0V-1V，电流输入范围为2mV-1V，因此本设计选用规格为 1.5A/5nA 的电流互感器和220V/0.5V的电压互感器，将电网的高电压大电流信号转换为低电压小电流的信号，再送入ATT7022B 进行AD 采样，满足系统的要求。
5.6时钟芯片电路
控制器需要一个比较精确的时间值，以用于对比、记录、显示等功能。因此在CPU 板上采用一块DS1307 时钟芯片，它是一款低功耗，具有56 字节非失性RAM 的全BCD 码时钟日历实时时钟芯片，可提供秒、分、小时、天数、日期、月份、年份等信息。
它通过2I C与CPU 进行数据传输。可连接多个具有2I C总线接口的器件，每类2I C器件都有唯一确定的地址号，以便在器件间进行数据传送。2I C总线是同步串行数据传输总线，其内部为双向传输电路，端口输出为开漏结构，故总线上必须有上拉电阻，通常可取5～l0K 欧。
芯片有一个内置的电源感应电路，具有掉电检测和电池切换功能。当VCC 低于VBAT 时，芯片就会切换到电池备份模式；当VCC 恢复到大于VBAT+0.2V 时，芯片就会由VCC 供电；当VCC 大于1.25 倍VBAT 时，存取就可以正常进行。X1、X2 引脚接标准32.768kHz 石英晶振。频率方波输出引脚悬空处理。SDA 串行数据引脚与SCL 串行时钟上拉10K 电阻，保证通信的稳定与可靠性。电路如图5.5所示。
图5.5 时钟芯片电路图
5.7 LCD接口电路
目前市场上有三种最常见的显示模块：液晶（LCD）、发光二极管（LED）和场致发光（EL）三种。其中液晶（LCD）显示模块具有功耗低、对比度可调、像素高、尺寸大等优点，符合本控制器在显示方面的要求。同时，LCD 在选择的时候，有纯粹的LCD 液晶屏，也有集成了驱动电路的智能显示终端。综合考虑到成本与开发因素，本控制器采用北京精锐力航公司开发的JC70HD 型智能液晶显示终端，它支持RS232 与RS485 通信接口，7 寸液晶屏幕、800*480 图形点阵、65536色、通过串口可下载调用图片多达千张、内部集成各种大小字库、还可以用户自己制作字库、可以显示文字、整数和小数。支持5～30V 宽电压供电。对液晶的操作完全通过液晶通信协议，无需编写底层点阵驱动程序，极大的降低了开发难度与周期。该液晶模块的引脚定义如表5.2所示：
表5.2 液晶模块的接口定义
管脚号符号功能
1FG框架地（连接金属铁框）2Vss地（GND）
3Vdd电源正电压+5V
4Vee电源负电压（对比度可调）5/WR写数据（低电平有效）
6/RD读数据（低电平有效）
7/CE片选信号（低电平有效）
8C/D /WR=“L”；C/D=“H”：写命令, C/D=“L”：写数据
/WR=“H”；C/D=“H”：读命令, C/D=“L”：读数据
9/RESET控制复位
10月17日D0-D7数据线
18FS字型选择
5.8键盘管理电路
键盘输入电路用于接收按键输入并通知微处理器完成按键功能，支持多按键同时操作。
MCU 的IO 口数量有限，因此有必要对IO 进行扩展，本设计使用了8 位移位寄存器SN74HC165D(并行输入，串行输出)来读取按键状态，对按键进行管理。由于按键较多，系统使用了两片SN74HC165D 来读取按键状态。两个SN74HC165D的16 个并行载入管脚平时被4K7 的电阻上拉到高电平，如果有相应的按键按下，则对应的管脚被置低，把16 位数据串行读入到微处理器，根据不同的数值判断按键的情况。CPU 每10ms 读取一次按键值，并且根据相应的键值做出处理。
SN74HC165D 通过管脚K-SO 与微处理器通信，当移位/置入控制端(SH/LD)管脚为低电平时，并行数据(A-H)被置入寄存器，而时钟(CLK，CLK INH)及串行数据(SER)均无关。当SH/LD 为高电平时，并行置数功能被禁止。CLK 和CLK INK 在功能上是等价的，可以交换使用。当CLK和CLK INK 有一个为低电平并且SH/LD 为高电平时，另一个时钟可以输入。当CLK 和CLK INK 有一个为高电平时，另一个时钟被禁止。只有在CLK 为高电平时CLK INK 才可变为高电平。单个按键的电路如图5.6所示。
图5.6 键盘管理电路图
5.9 RS485通信单元电路
数据通信的目的是将数据信息从信源无差错地传输到信宿。而在实际的任何数据传输中，由于传输过程中对信号的变换、外来的噪声和干扰带来的信号失真，所以不可能是绝对无差错的数据传输。因此我们所说的无差错数据传输，指的是将差错控制的可接受的范围内。通过比较并行和串行通信、异步和同步通信的原理，结合系统减小体积和质量，提高系统可靠性的要求，系统采用RS-485 异步串行通信口实现与PC 机的通信。电路图如图5.7所示。
图5.7 RS485接口电路电路图
由MCU 输出的状态控制引脚直接控制RSM485CT 芯片的发送器/接收器使能引脚5。控制信号为高电平，则RSM485CT 芯片的接收器有效，发送器禁止，此时MCU 可以接收来自RS485 总线的数据字节；当控制信号为低电平时，则RSM485CT 芯片的发送器有效，接收器禁止，此时MCU 可以向RS485 总线发送数据字节。在引脚 A 与 B 之间连接一个LED 灯，用于直观判断485 线路上是否存在数据通信。
虽然RSM485CT 芯片本身已经集成了有效的ESD 保护电路，但是由于泵房工作环境的恶劣性，为了确保系统通信的稳定性与安全性，在核心板的设计时在RS485 芯片外围增加了额外的保护电路[32，33]。电路图中，钳位于 6.8V 的瞬变电压抑制二极管D1 与D2 并接到大地上，用于避免RS485 总线由于外界干扰（比如雷击或者浪涌等）产生的高压损坏RS485 芯片。
5.10数据存储单元电路
FRAM 利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储。FRAM 与其他非易失性存储器比较，它具有如下特点：读/写速度快，没有写等待时间;功耗低，静态电流小于1mA，写入电流小于150mA;擦写使用寿命长，芯片的擦写次数为100 亿次，比一般的EEPROM 存储器高10 万倍，即使每秒读/写30 次，也能用10 年;读/写的无限性，芯片擦写次数超过100 亿次后，还能和SRAM 一样读/写。铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性。
铁电存储器FM24CL64 和处理器的接口电路如图 3.13 所示，WP 管脚为写保护，系统不对存储器进行写保护操作，因此接地。存储器的读/写以及其他控制功能都通过工业标准的IIC 总线来实现，SDA 和SCL 引脚用于与处理器进行数据交换和命令写入。二线协议由SDA 和SCL 两个引脚的状态确定。共有4 种状态：开始、停止、数据传输及应答。其通信基本格式如图4.8所示。
图5.8 FM24CL64的原理图设计
5.11数字量采集和继电器控制电路
为了防止开关量输入对系统地影响，使用光电耦合器对数字量输入信号进行了隔离。光电耦合的主要优点是有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，从而大大提高过程通道上的信噪比。采用光耦可以阻断处理器与前向、后向以及其它电路间的干扰，防止干扰从传输通道进入控制器。本终端为了避免微处理器与各接口模块之间的干扰，在开关量采集模块与处理器的接口电路中采用光电隔离。
光电隔离的原理图如图5.9所示，IN204 与处理器的GPIO 管脚相连接，DISData4则与终端外的数字量连接。
图5.9 开关量输入电路
处理器可以通过继电器来控制水泵的运行状态(接通/断开)。继电器的驱动电路如图 3.18 所示。其工作原理是：处理器把继电器的状态输出到管脚O3，即当O3 为高电平时，继电器吸合;当O3 为低电平是，继电器断开。图中二极管为续流二极管，并联在继电器线圈的两端，可以有效地防止继电器线圈产生的感应电流损坏电路元件。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的三极管Q203 造成损坏。续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了三极管Q203 的安全。当水泵发生故障时，单片机驱动相应的继电器使其常闭触点断开，总故障输出线路也同时断开，向接触器申请关机。
5.12系统可靠性设计
①PCB 防干扰
首先采用模块化布局，尽可能降低传输通道之间的干扰与耦合。将相互关联的元器件放置在一起；将数字电路与模拟电路、外部电源与内部电源、高速与低速器件分开；将容易产生电磁干扰的元器件或者电流大的元器件和逻辑电路放置得远点。
在PCB 设计的时候还要考虑到滤波，可以在电源部分采用LC 滤波器，在传感器的输入电路部分采用RC 低通滤波器。布线的时候尽量避免容易产生
互感与分布电容的平行走线，采用垂直、斜交或者弯曲的布线方式。如果不能避免，可以在平行线中间放置一条地线进行隔离。最后需要采用覆铜、包地等技术，以增加抗干扰能力。
②接地防干扰
良好的接地是抑制内部噪声与防止外部干扰的重要手段，从而提高硬件系统的可靠性。如果泵房没有专用的地线，则应该按照规范要求铺设地线，或者采用公共地线。
控制器硬件系统主要包括模拟地、数字地、传感器的信号地、电源地、屏蔽地。在设计的时候应该尽量使接地电路各自形成回路，以减少电路与地线之间的电流耦合。
控制器采用一点接地方式，将低电平回路的地线串联作为一组接地，再将高电平回路的地线串联作为一组接地。电源地（交流地）不能与信号地共用，因为在一段电源地线上的两点间会有几个mV 甚至高达几V 的电压，然而低电平信号传输则要求沿路电平为零，必须将它们进行隔离开；模拟地与数字地也要分开，否则数字信号的噪声会影响模拟信号的精度，最后再单点接在一起；使用的双绞屏蔽线或电缆的屏蔽层也需要连接到接口地上，不能与信号地一起连接，否则噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰。
③稳压电源及去藕电容
电子系统通常需要直流稳压电源向元器件供电，稳压电源就像电子系统的心脏，电源的工作质量会直接影响到系统的稳定性。系统不同部分之间有时也需要采用独立的电源供电，本系统稳压电源采用的是开关电源稳压模块YAS10-12-TN构成电源模块，相对于早期的用整流器时代的传统稳压电源，开关电源具有高效节能、体积小、重量轻、动态响应速度快等优点。
理想电源的的内阻抗应该等于零，但实际电源并非如此，从而系统各元器件和组件之间会通过电源的内阻抗形成耦合回路，造成互相之间的干扰，甚至会形成低频振荡。解决的措施主要是电源的输出端并联较大容量的电解电容和几个小容量(例如：0.01uF～0.47uF)的高频电容，并且在集成芯片的电源端和接地端并联去藕电容，这样就能够有效地降低耦合噪声对电路的影响。
本系统的电源均采取了以上的电源去藕方式。另外，由于开关量的输出控制着继电器的通断，采用的又是电磁式继电器，在继电器通断时会对电源信号产生强烈的电磁干扰。为了解决这个问题，对继电器电源模块也进行了去藕与稳波设计。
5.13 本章小结
本章主要介绍了微处理器的选型、系统方案设计、核心处理单元电路、电源模块电路、电量采集电路、时钟芯片电路、LCD接口电路、键盘管理电路、RS485通信单元电路、数据存储单元电路、数字量采集和继电器控制电路、系统可靠性设计。其中核心处理模块是每个功能模块的核心，包括MCU、存储、通信、晶振与复位电路。CPU 板是整个控制器的数据收集与处理中心，带有人机交互接口、时钟芯片、地址选择等硬件电路，主要用于与各个功能模块的数据交互。
消防水泵控制柜技术要求 一、一般功能和要求 水泵控制柜应由水泵厂家提供，控制柜应包括但不限于以下功能和要求： ?各类电器元件符合规范标准。 ?控制柜应满足系统的功能及控制要求。 ?控制屏应用中文和英文显示各项工作参数。 ?控制柜防护等级为IP54，为户内立式 ?柜内动力线相色规定：相线L1(A相)黄色 相线L2(B相)绿色 相线L3(C相)红色 零线浅蓝色 接地线黄绿双色 ?柜内动力线排列次序：从柜前看，从上到下，从左到右，从里到外，相线均按L1、L2、L3的次序排列。 ?应有对水泵电动机的保护功能，如：过载、过压、短路、缺相欠压、过热等，并有声光报警功能，但仅提供报警功能，不允许跳闸。 ?设有阻力损失补偿功能，并能通过外部参数(如温度、时间、海拔高度和流量)对设定值进行调节。 ?具有进行就地手动操作(可对单个泵测试)和数字远程控制功能，包括装置的开停等。 ?控制柜能清晰地显示水泵运行和故障情况，并发出声光报警信号。能用LCD显示系统相关参数。 ?具有对系统的监视功能，即对测量值(压力、流量)最大、最小值的限制。 ?具有通讯总线功能。 ?每台控制柜应提供以下无源触点信号及接口端子，并具有将每台水泵的运行和故障的无源触点信号传至消防报警系统的功能。 ●由消防报警系统通过无源触点信号控制消防水泵的启停。 ●每台消防水泵手动/自动开关状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 ●每台消防水泵启/停状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 ●每台消防水泵故障信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。
●控制柜内应根据功能要求留有足够的端子，并预留25%的空端子。 ●消防水泵控制柜中应为消防报警系统预留无源触电信号，投标人有责任协调并确 定无源触点信号接点的预留位置。 ●自动喷淋水泵控制柜应可接受泵组出口水管上的压力传感器的压力变送信号，当 压力低于稳压泵启动压力值时，控制柜发出指令开启稳压泵,当系统达到压力设 定值时，关闭稳压泵；当压力低于自动喷淋主泵启动的压力值时，控制柜发出指 令开启自动喷淋主泵，给喷淋系统提供达到设计值的足够的水量。 二、特殊功能和要求 消防泵组控制系统由微机程序和电路控制，电控箱将控制装置的全部工作状态，并通 过“检查控制系统”对整个装置进行检查，一旦发生故障将发出声光报警信号。 投标人所供装置应有两种工作状态，即自检和紧急情况。 电器的一般规定 a.塑壳断路器 塑壳断路器应按IEC898标准设计制造，额定电压应不小于440V，额定短路电流 不小于35kA，具有短路瞬时，过载延时及接地故障保护。保护倍数10～14。 塑壳断路器采用手动操作并带负荷热过载及短路瞬时脱扣器，特殊要求时可设计成 遥控分励脱扣器，带附件及辅助设备。 b.微型断路器 微型断路器应按IEC 898标准设计制造，额定电压不小于440V，额定开断电流 应不小于10kA，机械寿命不小于20000次，具有短路瞬时、过载延时保护。 c.接触器 接触器为户内使用的空气开断型电磁机械开关，应符合下列标准： ●IEC947-4-1 低压开关及控制设备 ●IEC158-3 低压控制设备第一部分：接触器 ●IEC445 用字母数字符号识别电气接线端子和接线标记统一通用原则 所有接触器应能在通电持续率为60%，且使用类别为AC3时，能不间断或间断地 正常运行。接触器额定操作电压应不小于440V。 额定的操作电流应不小于启动时的额定操作电流。 接触器采用积木式结构，应易于调换线圈及触头。接触器的试验位置应为常开，且 在任意的安装位置均可正常操作，所有端子从正面连接。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920588990.3 (22)申请日 2019.04.27 (73)专利权人 广州市赛科自动化控制设备有限 公司 地址 510000 广东省广州市白云区太和镇 田心路28号之一一楼 (72)发明人 李金根 唐伟灵 (74)专利代理机构 广州市深研专利事务所 44229 代理人 张喜安 (51)Int.Cl. F04B 49/06(2006.01) (54)实用新型名称一种智能水泵控制系统(57)摘要一种智能水泵控制系统，涉及一种水泵控制系统，包括控制器、液位监测模块、断路器、电流互感器、交流接触器及水泵，控制器通过导线与液位监测模块连接，控制器通过导线与电源连接，控制器通过导线与电流互感器连接，控制器通过导线与交流接触器连接，所述的断路器的第一端与电源连接，断路器的第二端与电流互感器的第一端连接，电流互感器的第二端与交流接触器的第一端连接，交流接触器的第二端与水泵连接。该控制系统可以实现远程操控水泵，通过液位监测模块监测水位，根据水位的情况使用移动终端控制水泵启闭，便于远程控制和集中管理水 泵。权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 209943064 U 2020.01.14 C N 209943064 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209943064 U 1.一种智能水泵控制系统，其特征在于：包括控制器、液位监测模块、断路器、电流互感器、交流接触器及水泵，控制器通过导线与液位监测模块连接，控制器通过导线与电源连接，控制器通过导线与电流互感器连接，控制器通过导线与交流接触器连接，所述的断路器的第一端与电源连接，断路器的第二端与电流互感器的第一端连接，电流互感器的第二端与交流接触器的第一端连接，交流接触器的第二端与水泵连接。 2.根据权利要求1所述的智能水泵控制系统，其特征在于：所述的液位监测模块包括液位检测器。 3.根据权利要求2所述的智能水泵控制系统，其特征在于：所述的液位检测器为浮球式液位检测器、干簧式液位传感器或液位变送器。 4.根据权利要求1所述的智能水泵控制系统，其特征在于：所述的控制器通过RS485接口与GPRS-RTU进行通信，GPRS-RTU通过无线网与监控中心进行通信，GPRS-RTU通过无线网或移动网与移动终端进行通信。 5.根据权利要求4所述的智能水泵控制系统，其特征在于：所述的移动终端为智能手机。 6.根据权利要求1所述的智能水泵控制系统，其特征在于：所述的控制器为ARDP智能水泵控制器。 2
水泵自动化控制系统使用说明书 一、························概述 乌兰木伦水泵自动化控制系统是由常州自动化研究所针对乌兰木伦矿井下排水系统的实际情况设计的自动控制系统。通过该系统可实现对水泵的开停、主排水管路的流量、水泵排水管的压力、水仓的水位等信号的实时监测，并能通过该系统实现三台主水泵的自动、手动控制并和KJ95监控系统的联网运行，实现地面监控。 基本参数： 水泵： 200D43*3 3台（无真空泵） 扬程120米流量288米3/小时 主排水管路直径 200mm 补水管路直径 100mm 水仓： 3个 水仓深度分别为： 总容量： 1800米 3 主电机： 3*160KW 电压：AC660V 启动柜控制电压： AC220V 220变压器容量： 1500VA 二、系统组成 本控制系统主要由水泵综合控制柜，电动阀门及传感器三大部分组成。参见“水泵控制柜内部元件布置图：。 1、水泵综合控制柜是本系统的控制中心，由研华一体化工控机、数据采集板、KJ95分站通讯接口、中间继电器、控制按钮及净化电源及直流稳压电源组成。 其中，净化电源主要是提供一个稳定的交流220V电压给研华一体化工控机，以保证研华一体化工控机的正常工作，直流稳压电源主要提供给外部传感器、中间继电器及数据采集板的工作电源。 控制按钮包括方式转换按钮、水泵选择按钮及手动自动控制按钮，分别完成工作方式的转换、水泵的选择及水泵的手动和自动控制。本控制柜共有40个按钮，从按钮本身的工作形式来说这些按钮有两种，一种为瞬间式，即按钮按下后再松开，按钮立刻弹起，按钮所控制的接点也不保持；另外一种为交替式，即按钮按下后再松开按钮，按钮并不立刻弹起，而是再按一次后才弹起，按钮所控制的接点保持（如方式转换按钮、水泵选择按钮等）。 中间继电器采用欧姆龙公司MY4型继电器，主要完成信号的转换和隔离。另外，还对
消防水泵控制柜技术要 求 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
消防水泵控制柜技术要求 一、一般功能和要求 水泵控制柜应由水泵厂家提供，控制柜应包括但不限于以下功能和要求：各类电器元件符合规范标准。 控制柜应满足系统的功能及控制要求。 控制屏应用中文和英文显示各项工作参数。 控制柜防护等级为IP54，为户内立式 柜内动力线相色规定：相线 L1(A相)黄色 相线 L2(B相)绿色 相线 L3(C相)红色 零线浅蓝色 接地线黄绿双色 柜内动力线排列次序：从柜前看，从上到下，从左到右，从里到外，相线 均按L1、L2、L3的次序排列。 应有对水泵电动机的保护功能，如：过载、过压、短路、缺相欠压、过热 等，并有声光报警功能，但仅提供报警功能，不允许跳闸。 设有阻力损失补偿功能，并能通过外部参数(如温度、时间、海拔高度和流 量)对设定值进行调节。 具有进行就地手动操作(可对单个泵测试)和数字远程控制功能，包括装置 的开停等。 控制柜能清晰地显示水泵运行和故障情况，并发出声光报警信号。能用 LCD显示系统相关参数。 具有对系统的监视功能，即对测量值(压力、流量)最大、最小值的限制。 具有通讯总线功能。 每台控制柜应提供以下无源触点信号及接口端子，并具有将每台水泵的运 行和故障的无源触点信号传至消防报警系统的功能。 由消防报警系统通过无源触点信号控制消防水泵的启停。 每台消防水泵手动/自动开关状态信号（通过无源触点信号）传至消 防报警系统。
每台消防水泵启/停状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系 统。 每台消防水泵故障信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 控制柜内应根据功能要求留有足够的端子，并预留25%的空端子。 消防水泵控制柜中应为消防报警系统预留无源触电信号，投标人有责 任协调并确定无源触点信号接点的预留位置。 自动喷淋水泵控制柜应可接受泵组出口水管上的压力传感器的压力变 送信号，当压力低于稳压泵启动压力值时，控制柜发出指令开启稳压 泵,当系统达到压力设定值时，关闭稳压泵；当压力低于自动喷淋主 泵启动的压力值时，控制柜发出指令开启自动喷淋主泵，给喷淋系统 提供达到设计值的足够的水量。 二、特殊功能和要求 消防泵组控制系统由微机程序和电路控制，电控箱将控制装置的全部工作状态， 并通过“检查控制系统”对整个装置进行检查，一旦发生故障将发出声光报警信 号。 投标人所供装置应有两种工作状态，即自检和紧急情况。 电器的一般规定 a.塑壳断路器 塑壳断路器应按IEC898标准设计制造，额定电压应不小于440V，额 定短路电流不小于35kA，具有短路瞬时，过载延时及接地故障保护。 保护倍数10～14。 塑壳断路器采用手动操作并带负荷热过载及短路瞬时脱扣器，特殊要 求时可设计成遥控分励脱扣器，带附件及辅助设备。 b.微型断路器 微型断路器应按IEC 898标准设计制造，额定电压不小于440V，额定 开断电流应不小于10kA，机械寿命不小于20000次，具有短路瞬时、 过载延时保护。 c.接触器 接触器为户内使用的空气开断型电磁机械开关，应符合下列标准：IEC947-4-1 低压开关及控制设备 IEC158-3 低压控制设备第一部分：接触器
正龙煤业城郊煤矿主排水泵房智能化控制系统 技术协议 甲方：河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿 乙方：徐州上若科技有限公司 根据矿井自动化控制系统的发展需要，对城郊煤矿副井底主排水泵房进行智能化控制系统改造，经甲、乙双方充分技术探讨、方案协商，达成如下技术协议： 一、遵守的主要现行标准及规范 《煤矿安全规程》2009版 MT/T 1004-2006 《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》 MT/T 1006-2006 《矿用信号转换器》 MT/T 1008-2006 《煤矿安全生产监控系统软件通用技术条件》 MT/T 1002-2006 《煤矿在用主排水系统节能监测方法和判定规则》 MT 381-2007 《煤矿用温度传感器通用技术条件》 AQ 1029-2007 《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》 AQ 1043-2007 《矿用产品安全标志标示》 二、现场设备情况 （1）水泵 MD580-70×8型，10台，流量580m3/h，扬程560m。 （2）电机 Y500-4型，10台，功率1250kW，额定电压6kV，额定电流143.1A，转速1480转/分。 （3）排水阀门 Z941H-64型 DN250 Pg64，手动操作。 （4）排水管路 Φ426×14 3趟。 （5）抽真空方式
射流方式，射流泵DSP-3型，射流阀DN25-64型，吸水阀DN20-64型。 （6）开关柜型号：KYGC-Z型，10台（保护器为DL型） （7）水仓 共3个，通过配水阀与吸水井相通。 三、系统技术要求 1．系统总体要求 城郊煤矿副井底主排水泵房智能化控制系统采用工业以太网、现场总线技术和可编程控制技术，对主排水系统进行在线监测和水泵自动化操作控制，实现水泵的各项运行参数在线实时监测、统计和显示，通过智能专家系统使水泵始终处于高效率的安全运行状态，通过故障参数进行分析、预警，防止事故发生。同时，可根据操作员指令或预定控制程序，自动完成水泵的定时启动、定水位启动、自动切换启动、智能经济运行等操作，自动控制分时运行、削峰填谷，实现水泵的高效经济运行和现场无人值守运行功能。系统既可现场就地操作控制，也可远程操作控制，当控制系统出现故障（即所有水泵均不能自动运行）时，可切换至手动方式（由水泵司机人工操作）启动水泵，确保主排水系统正常启动运行。乙方提供给甲方的矿井主排水智能化控制系统，必须达到以下技术要求和功能： 1、具有优先控制功能：系统根据检测的水泵历史工况数据使流量最大，吨/百米电耗最低的水泵优先启动。 2、正常情况下，根据小井水位（或水仓水位）系统能自动控制水泵启动、停运台数。当水仓水位高于警戒值（还没有达到安全极限值）需要启动两台水泵或两台以上水泵时，系统则应根据历史检测的水泵工况数据，优先依次启动流量大、吨/百米电耗低、压力（扬程）和流量与第一台在用水泵工况相接近的水泵。当水位低于临界水位需要停运一台或二台及以上的正在运行的水泵时，则应根据历史检测数据，优先依次停运流量较小、吨/百米电耗较高、压力（扬程）和流量相对较低的水泵。当水位排至最低水位时，所有水泵应自动停止运行。 非正常排水（排水抗灾或有淹井危险）时，应具有依次启动主排水泵房所有水泵的自动监测监控功能。 3、水位监测监控传感器采用超声波传感器，安装在与水仓相连的吸水小井内，且根据水位监测的实际情况，具有自动控制水泵依次启动运行或依次停运的
KQ1000 A/B型智能控制器使用说明 南京科蓝水务工程设备有限公司 2014年
一、产品概述 KQ1000型智能控制器（简称控制器）主要针对潜水泵的使用工况的特殊性，结合潜水泵内部安装的检测元件（油水探头、浮子开关、热敏开关以及PT100），对潜水泵进行综合保护。主要原理将泵内的检测元件作为取样信号，经控制器对取样信号进行过滤放大，输入到控制器中单片机系统，并和其程序中设定的参数进行比较计算，根据运算结果发出指令，控制执行元件及通过面板LED灯指示运行状态。 二、工作条件 控制器在下列条件下正常工作： 1、安装地点的海拔高度≤2000米。 2、环境温度<+40℃。 3、环境无爆炸危险的介质，无足以腐蚀金属和破坏绝缘的潮湿气体及尘埃，月平均最大湿度≤90%（25℃时）。 4、垂直安装斜度≤5度。 5、控制器工作电源为AC220V±10％ 三、操作面板说明 控制器盘面设有四个操作按键，四个LED信号灯以及四位数码管显示屏 1、四个操作按键：“菜单（AT）”键，“设置（SET）”键，“向上（△）”键，“向下(▽)”键； 2、四个LED指示灯 R1—油室内油水探头（下探头）报警或PT100报警温度，故障时(闪烁)； R2—电机上端盖探头（上探头）报警或PT100停机温度，故障时(常亮)； K3—电机绕组热敏开关或PTC热敏电阻（超热），故障时(常亮)； K4—电机接线腔渗漏（浮子或油水探头）或PTC热敏电阻，故障时（常亮）； 3、故障声报警 内含一报警蜂鸣器，在正常状态与报警时不蜂鸣，在故障时蜂鸣， 蜂鸣时长由E01值决定， 0：关闭蜂鸣器； 1～9998；蜂鸣器时长（秒） 9999：一直蜂鸣。 在报警蜂鸣中，按“设置”键能消除报警蜂鸣。 4、四位数码管显示屏：
本水泵自动控制器是全电子智能化的水泵控制设备。它根据所检测到的水源状态，管道用水量和管道压力变化等数据去启动与停止水泵.能完全替代由压力罐、压力开关、缺水保护装置、止回阀、四通等所构成的传统系统。带电部分与管道的完全隔离和高密封性的控制箱使该控制器拥有了传统系统所无法比似的 安全性，集成化的设计使您在安装时能节省更多的时间与材料。 适用于家庭、单位供、排水系统和庭院花圃灌溉及棚栽植物浇灌的自动化。自动保持管道内压力。打开水阀时自动接通水泵电源、关闭水阀或水源缺水时自动断开水泵电源。 一．水泵自动控制器：又叫压力控制器。它能自动控制各种水泵的开关。它不仅噪音低，有利于保护环境，而且信誉良好，经久耐用…… 二．水泵自动控制器的用途：自动控制水泵的开和关，有效保持水循环系统的压力。 三.水泵自动控制器的好处： 1、代替传统的水箱系统。 2、根据开关水龙头来启动和停止水泵。 3、在供水期保持恒定的压力，即水流的速度基本恒定。 4、在缺水时候停止水泵，保证了水泵在缺水情况下不空转。 5、减少水击的影响。 四.水泵自动控制器的适用范围： 1、灌溉用水泵。
2、水井用水泵。 3、小区供水系统。 4、化工方面，强腐蚀性禁用。 5、摩托艇水循环系统。 6、汽车等的清洗用水泵。 五.与压力开关相比，水泵自动控制器的好处： 第一：寿命。机械开关可以使用1万到3万次，自动开关可以使用30万次 第二：安全。机械开关在使用中会出现冒火花等危险现象，自动开关安全可靠 第三：性能。机械开关是水泵频繁启动，影响水流稳定性，自动开关可以保持水流的稳定性 第四：环保。机械开关配套的压力罐长期使用会产生锈，对人体危害很大，自动开关则环保无危害 第五：保护。机械开关不能自动保护水泵，自动开关可以进行缺水保护，防止水泵无水空转，烧毁电机 第六：普适。机械开关只可以陆上使用，自动开关可以拓展到水下 第七：无噪音。机械开关噪音很大，自动开关噪音基本忽略不计 第八：自动开关可以代替传统水箱系统
河北化工医药职业技术学院 毕业论文（设计） 题目抽水泵的PLC控制系统设计 姓名谢松海 系别机电工程系 专业机电一体化技术 年级机电1204班 指导教师胡玉才 2014年 12 月 3 日
目录 摘要 (2) 第一章煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成 (3) 第一节概述 (4) 第二节工作原理 (4) 第三节系统组成 (5) 第二章控制系统结构设计 (7) 第一节系统总体结构 (8) 第二节控制系统网络设计 (8) 第三节控制系统功能设计 (8) 第四节控制系统可靠性设计 (10) 第五节控制系统程序设计 (10) 第三章 PLC井下排水自动控制系统 (13) 第一节 PLC井下排水自动控制系统技术 (13) 第二节 PLC井下排水自动控制系统分层 (14) 第三节影响PLC控制系统稳定的干扰因素 (16) 第四节 PLC控制系统的抗干扰措施 (16) 第四章结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
摘要 基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。本文主要介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的煤矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。西门子S7-300 型PLC 给出了煤矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵进行自动控制，水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能；同时也实现了水泵运行的合理调度，提高了设备利用率，达到了节能增效的效果，并能与上位机通讯，实现远程控制和在线监测，提高了煤矿自动化水平和安全性。 关键词水泵 PLC 自动控制利用率远程控制
消防水泵控制柜技术要 求 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
消防水泵控制柜技术要求 一、一般功能和要求 水泵控制柜应由水泵厂家提供，控制柜应包括但不限于以下功能和要求： ?各类电器元件符合规范标准。 ?控制柜应满足系统的功能及控制要求。 ?控制屏应用中文和英文显示各项工作参数。 ?控制柜防护等级为IP54，为户内立式 ?柜内动力线相色规定：相线 L1(A相)黄色 相线 L2(B相)绿色 相线 L3(C相)红色 零线浅蓝色 接地线黄绿双色 ?柜内动力线排列次序：从柜前看，从上到下，从左到右，从里到外，相线均按L1、L2、L3的次序排列。 ?应有对水泵电动机的保护功能，如：过载、过压、短路、缺相欠压、过热等，并有声光报警功能，但仅提供报警功能，不允许跳闸。 ?设有阻力损失补偿功能，并能通过外部参数(如温度、时间、海拔高度和流量)对设定值进行调节。 ?具有进行就地手动操作(可对单个泵测试)和数字远程控制功能，包括装置的开停等。 ?控制柜能清晰地显示水泵运行和故障情况，并发出声光报警信号。能用LCD显示系统相关参数。 ?具有对系统的监视功能，即对测量值(压力、流量)最大、最小值的限制。 ?具有通讯总线功能。 ?每台控制柜应提供以下无源触点信号及接口端子，并具有将每台水泵的运行和故障的无源触点信号传至消防报警系统的功能。 ●由消防报警系统通过无源触点信号控制消防水泵的启停。
●每台消防水泵手动/自动开关状态信号（通过无源触点信号）传至消 防报警系统。 ●每台消防水泵启/停状态信号（通过无源触点信号）传至消防报警系 统。 ●每台消防水泵故障信号（通过无源触点信号）传至消防报警系统。 ●控制柜内应根据功能要求留有足够的端子，并预留25%的空端子。 ●消防水泵控制柜中应为消防报警系统预留无源触电信号，投标人有责 任协调并确定无源触点信号接点的预留位置。 ●自动喷淋水泵控制柜应可接受泵组出口水管上的压力传感器的压力变 送信号，当压力低于稳压泵启动压力值时，控制柜发出指令开启稳压 泵,当系统达到压力设定值时，关闭稳压泵；当压力低于自动喷淋主 泵启动的压力值时，控制柜发出指令开启自动喷淋主泵，给喷淋系统 提供达到设计值的足够的水量。 二、特殊功能和要求 消防泵组控制系统由微机程序和电路控制，电控箱将控制装置的全部工作状态， 并通过“检查控制系统”对整个装置进行检查，一旦发生故障将发出声光报警信 号。 投标人所供装置应有两种工作状态，即自检和紧急情况。 电器的一般规定 a.塑壳断路器 塑壳断路器应按IEC898标准设计制造，额定电压应不小于440V，额 定短路电流不小于35kA，具有短路瞬时，过载延时及接地故障保护。 保护倍数10～14。 塑壳断路器采用手动操作并带负荷热过载及短路瞬时脱扣器，特殊要 求时可设计成遥控分励脱扣器，带附件及辅助设备。 b.微型断路器 微型断路器应按IEC 898标准设计制造，额定电压不小于440V，额定 开断电流应不小于10kA，机械寿命不小于20000次，具有短路瞬时、 过载延时保护。
抽水泵的PLC控制系统设计 方案 1.1 概述 随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。当然煤炭行业也不例外，但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制，水泵的开停及选择切换均需人工完成，完全依赖于工人的技术、经验和责任心，也预测不了水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵，这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益，同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。 在煤矿矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井，为保证煤矿的生产安全，必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面，矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水，因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。因此，矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。 目前，矿井排水系统普遍采用人工操作，存在着人员劳动强度大、电机启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题，如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守，并满足煤矿生产调度综合自动化的要求，便成为当前急需解决的问题。针对当前煤矿排水系统的实际情况，本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案，并对其工作原理和结构做一扼要介绍。 1.2 工作原理 煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度水泵正常运行。系统通过触摸屏以图形、图像、数据、
文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、排水管流量等参数，并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，并可节省水泵的运行费用。 1.3 系统组成 整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。 （1）数据自动采集与检测 数据自动采集与检测主要分为两类：模拟量数据和数字量数据。 模拟量检测的数据主要有：水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、3趟排水管流量；数字量检测的数据主要有：水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。 数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。 在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号（A/D转换），其变换速度由采样定律确定。一般情况下，采样频率应为模拟信号中最高频率成分的2倍以上，这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。如5V电压要求以5mV精度变换时，精度为5mV/5V=0.1%,即 1/1000十进制的1000用二进制表示时要求为10位,而本系统所采用的A/D模块分辨率为16bit,其精度在±0.05%以上，该精度等级足以满足控制系统要求。同时，PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换，可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化，适用于噪音严重的工业场所。
自上世纪70年代自动化技术开始在泵站工程应用以来,其技术水平在不断地提高,应用范围也在不断地扩大,发展到今天,泵站自动化技术和自动化控制系统已初具规模,并逐步向一体化、智能化方向发展。一、泵站自动化技术改造目的宜兴水务集团由氿滨水厂和大贤岭水厂两个水厂以横山水库为水源向全市人民供水，分为东线和西线。为了实现可靠、连续、优质供水，宜兴水务集团下设了东山泵站、新庄泵站、都山泵站、杨巷泵站、洋溪泵站、高塍泵站等16个泵站，保证水压和水质。为对这16个泵站进行更合理有效地维护，同时可以更好地提高泵站的效率，减少站内工作人员的工作强度，在集团相关部门经过一系列充分的讨论工作后，决定将泵站改造为无人值守泵站。通过对泵站的有序控制，将泵站运行的泵机设备、清水库水位、压力、流量、浊度仪、余氯仪等实时信息采集到调度指挥中心，进行远程监视和控制，并在局域网内计算机上可通过WEB浏览数据，使调度人员对泵站操作情况做到有的放矢，在全集团范围实现供水大生产和大调度的目的。二、泵站自动化技术改造思路1、无人值守泵站自控系统的组成整个系统分两部分，一部分为远程控制系统：由PLC 主控模块，电源模块，开关量输入输出模块、模拟量输入输出模块、现场仪表、其他辅助设备以及监控工业组态软件组成；一部分为远程监视系统：由摄像头，硬盘录像机，液晶显示器和网络视频监控软件等组成；两部分组合为无人值守泵站自控系统，通过光纤在调度指挥中心实现监控泵站的情况和远程控制泵站的操作。自控系统的PLC选型AB公司的CompactLogix系列，编程软件为Rslogix5000，工控组态软件为Wonderware Intouch V10.0，系统以Rslinx2.55为OPC实现PLC和组态软件Intouch V10.0之间的通讯，进行DDE动态数据交换。监视系统的摄像头选型和硬盘录像机皆选型国产海康威视的产品，设置IP地址后，通过上位机网络视频软件设置进行监视。泵站系统示意图如图1：图1 泵站系统示意图2、无人值守泵站自控系统的功能⑴数据的采集：通过PLC对各种参数进行采集，如电力参数AB相电压、BC相电压、功率因素、泵电流等；泵机参数如运行状态、过载状态、泵的启停等；水情况如水压、水位、流量等；水质监测参数如浊度仪、余氯仪等；⑵变频恒压供水：通过PLC的编程，对变频器进行控制，达到根据不同时间段设定供水压力变频恒压，无需人为干涉。⑶人机界面：通过各主要画面的切换可以在调度指挥中心很直观地反映各泵站的工作情况；⑷水位的控制：通过组态软件界面，可实时监测清水库的水位，当达到一定值时，可远程关闭清水库的进水阀门，打开自流阀门；⑸统计和计算：调度指挥中心可通过压力监测系统查询每天泵机组的运行时间、调压情况、进出水流量的统计等；⑹视频监控：在泵站的大门口、泵房、低配、清水池、道路等安装摄像头，接入硬盘录像机，在调度指挥中心可通过网络视频软件实时观察泵站的情况；3、泵站自动化技术改造后的控制方式泵站自动化技术改造前，不同泵站有不同的操作方式，极不统一。但基本都是由现场的操作工进行手动操作：有的泵站未做恒压变频控制系统，需要操作工不时地根据压力和流量情况手动调节变频器的频率，来达到调节压力的目的；有的泵站已做恒压变频控制系统，但也需要在不同的时间段通过触摸屏设置目标压力；有的泵站根本没有变频系统，只是简单地通过调节泵机前端的阀门开大关小来达到调节压力的目的；也有极少数的泵站，利用触摸屏和变频器用RS485协议通讯，设置在不同时间段进行不同压力的恒压控制。泵站自动化技术改造后，对泵站进行统一的模式的控制。在手动状态，通过电位器调节变频器的频率来达到调节供水压力。在远程状态，有两种模式，在远程手动状态，可以人为地在不同时间段内设置目标压力，以满足供水调度要求；在远程自动状态，则可以预先在工业组态软件上根据不同的时间段进行设置，泵站的泵机就可以根据不同时间段不同压力无需人为干预实现全自动运行。三、泵站自动化技术改造中碰到的问题和解决方法在无人值守泵站自动化技术改造中，主要碰到了几个实际的问题：⑴设备陈旧老化：有的泵站的设备年代已久，
目录 1.研究背景 (2) 2.国内外研究现状 (3) 3.供水泵运行基本原理 (4) 3.1泵站供水系统的组成 (4) 3.2供水泵自动化运行的实现方法 (4) 4.供水泵智能控制器总体设计方案 (5) 4.1供水泵控制器设计应遵循的原则 (5) 4.2供水泵控制器的功能需求 (5) 4.2.1参数显示功能 (5) 4.2.2智能控制功能 (6) 4.2.3电机保护功能 (6) 4.3系统的基本结构设计 (6) 4.4 STM32系列芯片优势 (6) 5.供水泵智能控制器硬件电路设计 (9) 5.1微处理器的选型 (9) 5.2系统方案设计 (9) 5.3核心处理单元电路 (10) 5.4电源模块电路 (11) 5.5电量采集电路 (12) 5.6时钟芯片电路 (13) 5.7 LCD接口电路 (14) 5.8键盘管理电路 (15) 5.9 RS485通信单元电路 (16) 5.10数据存储单元电路 (17) 5.11数字量采集和继电器控制电路 (18) 5.12系统可靠性设计 (18) 5.13 本章小结 (20) 附录 (21)
1.研究背景 我国是农业大国，也是水利大国，水利在国民经济发展中占有举足轻重的地位。然而，目前我国农村供水设施普遍简陋、规模较小，以传统、落后的分散式供水为主，自来水普及率低，管理落后。为了彻底解决广大人民群众的用水难题，国家在“十二五”规划中提出要建设新农村，加强农村饮水安全工程建设，大力推进农村集中式供水。 集中式供水工程具有水源可靠、管理方便等方面的优势，有利于改善农村的生活条件，促进农村工农业生产发展，促进农村产业结构调整，保持农村社会稳定，保护农业生态环境。 在我国广大地区，特别是西部山区，由于受地理位置限制，泵房与水池相隔较远，经常出现停水现象，使山区人民群众无法达到城镇化供水标准。众多的集中式供水泵房运行效率低，仍处于较落后的管理状态，主要依赖于人工操作和已有的操作规程。特别是对于以离心式水泵工作特性为基础的泵站，广泛存在着以下的问题：对人的依赖性太大，不适应泵站现代化的要求；操作流程较为繁琐，工人的劳动强度过高；实时性差，不能及时对水泵进行启停操作；某些部件容易被损坏，存在安全隐患；检修、调试维护设备麻烦，工人要逐个检查每个设备的运行工状；资源浪费严重，不利于降低泵站的运行成本。随着自动控制技术与通信技术的不断发展，各种水泵控制器孕育而生，将会对泵站的自动化运行与节能生产产生积极的推动作用。 嵌入式系统（Embedded Systems）是以应用为中心，以计算技术为基础，软件硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、功耗、成本、体积等严格综合性要求的专用计算机系统；它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的基于硅片的知识集成系统。随着嵌入式的飞跃发展，已广泛应用于国防电子、汽车电子、工业控制、智能家居、医学科技、数字消费、网络通信、电力系统等国民经济的主要行业。在不久的将来，嵌入式将更为广泛地服务于人类生活的方方面面。 目前常用的数据远程传输方式有：数据专线、有线拨号、光缆传输和无线数传电台，但这些方式普遍存在着建设费用大、建设周期长、受环境因素影响大、运行费用高及数据传输质量不稳定的缺点，难以为中小型集中式供水泵站的数据远程传输系统所采用。然而基于GSM/GPRS 的无线数据传输却具有接入范围广，传输速率高，接入时间短，提供实时在线，按流量计费等优势。
盐城工业职业技术学院 毕业论文（设计） 题目抽水泵的PLC控制系统设计 姓名王珍 系别机电工程系 专业机电一体化技术 年级机电一体化 指导教师胡玉才 2013年 10 月 30 日
目录 摘要 (2) 第一章煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成 (3) 第一节概述 (4) 第二节工作原理 (4) 第三节系统组成 (5) 第二章控制系统结构设计 (7) 第一节系统总体结构 (8) 第二节控制系统网络设计 (8) 第三节控制系统功能设计 (8) 第四节控制系统可靠性设计 (10) 第五节控制系统程序设计 (10) 第三章 PLC井下排水自动控制系统 (13) 第一节 PLC井下排水自动控制系统技术 (13) 第二节 PLC井下排水自动控制系统分层 (14) 第三节影响PLC控制系统稳定的干扰因素 (16) 第四节 PLC控制系统的抗干扰措施 (16) 第四章结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
摘要 基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。本文主要介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的煤矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。西门子S7-300 型PLC 给出了煤矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵进行自动控制，水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能；同时也实现了水泵运行的合理调度，提高了设备利用率，达到了节能增效的效果，并能与上位机通讯，实现远程控制和在线监测，提高了煤矿自动化水平和安全性。 关键词水泵 PLC 自动控制利用率远程控制
基于组态软件的远程水泵控制系统（软件）设计 沈阳航空航天大学杨栋20130802007 摘要 远程遥控在工业、农业、商业、国防等的领域运用的越来越广泛。本次试验通过软件进行电路之间的链接、调试，用计算机进行远程控制水泵的工作。以此来达到智能控制电机正常工作。 关键词：遥控、遥测、虚拟串口、加州花园。 1、引言 随着电子技术的发展，以前人为操作电机的方式正被无线通信控制其工作替换着。在21世纪这个以计算机，通信技术超前发展的时代，许多功能器件正接受者在家或者在外随时随地让其工作的智能环保工作。 2、系统组成 加州花园是一款免费试用的测控组态软件，它与目前市面上的各种组态软件相比，具有设计简单、编程灵活等优点。它可以与嵌入式系统、软件PLC以及传统的PLC、单片机控制系统有机地结合在一起，也可以跟变频器等调速系统结合在一起，实现各种简单或复杂的基于PC的测量、监视与控制。 加州花园测控软件可采用任何的BMP、JPG、PNP格式的图片文件作为操作界面器件显示的外观图，设计一个图形测控界面就如同在Word中编辑文档或图形一样简单，图片可采用加州花园自带的，也可以从网上下载任何图片或用任何画图软件画出的各种复杂图形。加州花园测控软件采用了模板语言进行命令编程，程序格式与平时说话、写作的形式一样，非常简单。 本系统由计算机、控制芯片、水泵、扩散硅型液位变送器、显示屏做成 3、软件设计步骤 （1）水泵控制系统的简历及参数的设置 1）．新建文件 用加州花园建立建立一个名为“计算机水泵测控系统．Draw”的测试文件。在编辑窗口中用矩形工具画6个矩形，如图1所示。
图1 在“文件”菜单中选择保存命令或者直接单击工具栏中的“保存”或“另存为”按钮，弹出“（另）存为”对话框，如图2所示。然后选择路径即可以保存到任意指定的文件夹中。本例的文件名为“计算机自动供水系统.draw”。 图2 2）．图形编辑 图形编辑分3种情况，图片、文字、显示。 （1）图片 在本例中，有4个需要的图片编辑。先双击1# 矩形，弹出图3所示的窗口，在交互式按钮对话框中，选择图片文件“计算机4.bmp”。 其它设置选项如图所示。其中“边线”的线宽数值不为0时，将使图片有边框。“填充”选项不是“否”，图片将有背景色彩。边框色彩和背景色彩可以用工具栏中的工具设置。
水泵远程智能监测系统一．公司简介 深圳市天地网电子有限公司致力于电力领域产品的开发，生产和技术性服务。公司聚集了一批在电力和通讯领域有着丰富经验的专家以及研发精英，为电力设备、输配电线路的运行状态监测、故障检测定位等提供产品以及技术性服务。公司本着以人为本、科技创新、团结协作、顾客至上的理念，为电力用户提供了诸多可靠的解决方案，并得到业内企业的认可。深圳市天地网电子有限公司成立于2011年，注册资金为500万元。公司位于深圳南山区，属于高新技术企业。 水泵站远程监测和控制系统的实现，首先依赖于各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控，基于此，物联网作为“智能信息感知末梢”，可成为推动智能电网发展的重要技术手段。未来智能电网的建设将融合物联网技术，物联网应用于智能水泵站最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。 二．概述 我公司自主研发的TDW-008水泵站自动化远程监控系统是集传感技术、自动化控制技术、无线通信技术、网络技术为一体的自动化网络式监控管理系统。 泵站管理人员可以在泵站监控中心远程监测站内水泵的工作电压、电流、多路无线检测温度、水位等参数；支持泵启动设备手动控制、自动控制、远程控制泵组
的启停，实现泵站无人值守。该系统适用于城市供水系统、电厂、工厂、排水泵 站的远程监控及管理。 1)系统组成 TDW-008主要包括：值班室污水泵站自动化远程监控系统人值守集中控制管理系统中心主站监控平台和现场泵房控制分站： ◇中心主站监控平台由工控机、系统监控软件、网络接入设备共同构成，能够实现监测、查询、遥调、运算、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。 ◇现场泵房控制分站主要由数据采集模块：电压、电流、功耗、功率因数，无线可以接多路温度、水位传感器、电源控制器、继电器单元、配电控制机柜及安装附件组成。它与中心主站监控平台通过GPRS/3G网络方式连接到一起。水源地各井位泵房为分站，中心泵房统领各分站，通过中国移动的无线数据传输设备，实现点到多点的通讯，从而最终实现对各井位泵的远程集中监视和控制。 2)控制功能 （1）监测采集功能 ---监测采集泵站水位、各种在线温度；监测泵组的启停状态、电流、电压、保护状态以及深井泵电机的实际温度等数据。
本科生毕业设计(论文)文献综述 设计(论文)题目PLC恒压供水系统的设计 作者所在系别机械工程系 作者所在专业测控技术与仪器 作者所在班级B08121 作者姓名庄海全 作者学号20084012108 指导教师姓名赵保亚 指导教师职称讲师 完成时间2012 年 2 月 北华航天工业学院教务处制
说明 1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。 3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。
毕业设计（论文）文献综述 摘要 随着社会主义市场经济的发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。 为实现恒压供水，采用 PLC 为主控器，变频器为执行机构，然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计，并完成交频恒压供水系统的硬件和软件的设计。 变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。 关键词:恒压供水，PLC 控制,变频器，PID