摘要
随着我国社会经济的发展、人口的增多以及人们生活水平的不断提高，人们对城市供水系统的建设、供水的可靠性、稳定性、经济性提出了更高的要求。而传统供水厂,普遍采用的恒速泵加压供水方式存在效率较低、可靠性不高、自动化程度低等缺点，难以满足当前经济生活的需要。那么，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趋势。
本文根据贵州省六盘水市水城县供水公司的供水系统设计实例，从系统设计、系统结构分析、控制方式以及变频调速后的节能效果等几个方面，介绍了变频调速技术在供水系统中的应用。该系统具有自动变频恒压运行、自动工频运行、远程手动控制和现场手动控制等多种模式。有效地解决了传统供水方式中存在的问题，并扩展了计算机和PLC之间进行通信的功能，完成了上、下位机的通信设置，可以通过通信模块实现对供水系统的远程监控和故障报警，增强了系统的可靠性，提升了系统的总体性能。（全套资料请联系QQ397679637）
关键词恒压供水变频调速 PLC
Abstract
With the development of the social economy of our country, as well as the increasing population and continuously improved living standard. So people put forward higher requirement for the infrastructure construction of sub-district as well as the reliability and stability and economy of water supply. For the traditional water supply factory, there are so many dismerits couldn’t meet people’s demand , for instance: the pump pressurization water supply at constant speed, water tower of upper cistern,the jar ete. So, advanced techniques of automation,control and communication can be applied to different water supply fields.
Taking Liupanshui water supply system design for example，from system design，system structure analysis，control mode and frequency conversion velocity modulation energy conservation effect etc，this paper introduced the frequency conversion velocity modulation technology in the water supply system application. This set of system has the functions like automatic constant pressure operation by using variable frequency, automatic work frequency operation，and the mode of long-range control by hand and the on-the-spot control by hand etc. The system has solved the problem existing in the traditional way of water supply. And extended to communicate between computer and PLC functions. This paper has finished setting up the communication between upper and lower computer. At the same time ,this paper also realize the long-range monitoring and fault reporting for water supply system through communication modular.And strengthen the reliability,promotes the systematic overall performance.
Key words Constant pressure water-supply Variable velocity Variable frequency PLC(Programmable controller)
目录
摘要.......................................................................................................................... I 摘要（英文）........................................................................................................ II 第1章绪论 (1)
1.1课题来源及研究意义 (1)
1.1.1课题来源 (1)
1.1.2研究意义 (2)
1.2国内外变频供水系统研究现状及发展趋势 (3)
1.2.1国内外变频供水系统研究现状 (3)
1.2.2变频供水系统发展趋势 (4)
1.3课题研究对象及主要研究内容 (5)
1.3.1课题研究对象 (5)
1.3.2主要研究内容 (5)
第2章供水系统主电路设计 (7)
2.1供水方式的选择 (7)
2.2系统方案选择 (7)
2.3供水系统主电路设计 (9)
2.3.1主电路图设计 (9)
2.3.2水泵电机 (11)
2.3.3变频器 (14)
2.3.4交流接触器 (16)
2.3.5过载保护 (17)
2.3.6降压启动及自耦变压器选型 (19)
2.4水泵调速运行的节能性分析 (19)
2.5小结 (21)
第3章供水系统控制电路设计 (22)
3.1供水系统控制电路图设计 (22)
3.1.1供水系统控制原理图设计 (22)
3.1.2供水系统运行指示图设计 (23)
3.2 PLC及其扩展模块选型 (24)
3.2.1 PLC选型 (24)
3.2.2模拟量输入输出模块选型 (25)
3.2.3数据通信模块 (25)
3.3 PLC的I/O端子分配及变频器接线 (25)
3.3.1 PLC I/O端子分配 (25)
3.3.2变频器接线 (27)
3.4压力变送器选型 (27)
3.5 控制电路中间继电器选型 (28)
3.6 PLC用隔离变压器选型 (28)
3.7鉴频鉴相器的选型 (29)
3.8“倒泵功能”在恒压供水系统中的应用 (29)
3.9手动控制在恒压供水系统中的应用 (30)
3.10控制算法在恒压供水系统中的应用 (30)
3.11小结 (31)
第4章供水系统PLC软件设计 (33)
4.1系统水泵运行状态及转换过程分析 (33)
4.2供水系统程序设计 (34)
4.2.1供水系统程序流程图设计 (34)
4.2.2供水系统主程序设计 (36)
4.3供水远程监控系统设计 (39)
4.3.1监控系统硬件构成 (39)
4.3.2 PLC通信程序设计 (40)
4.3.3计算机通信程序设计 (41)
4.4小结 (42)
结论 (43)
致谢 (44)
参考文献 (45)
附录 (46)
CONTENTS
Abstract（Chinese） ................................................................................................. I Abstract..................................................................................................................... II Chapter1 Introduction. (1)
1.1 Topic source and research significance (1)
1.1.1 Topic source (1)
1.1.2 Research significance (2)
1.2 Domestic water system frequency research situation and development
trend (3)
1.2.1 Domestic water system frequency (3)
1.2.2 Frequency conversion water supply system development trend (4)
1.3 Research objects and research content (5)
1.3.1 Research object (5)
1.3.2 The main research contents (5)
Chapter2 The main circuit design water system (7)
2.1 The choice of the ways of water (7)
2.2 System scheme selection (7)
2.3 The main circuit design water system (9)
2.3.1 Main circuit design (9)
2.3.2 Pump motor (11)
2.3.3 Inverter (14)
2.3.4 Ac contactor (16)
2.3.5 Overload protection (17)
2.3.6 Step-down start and selection of the transformer (19)
2.4 The water saving speed-regulating operation (19)
2.5 Summary (21)
Chapter3 Water supply system control circuit design (22)
3.1 Water supply system control diagram design (22)
3.1.1 Water supply system control diagram design (22)
3.1.2 Water supply system operation indicator diagram design (23)
3.2 PLC and its extension module selection (24)
3.2.1 PLC selection (24)
3.2.2 Analog input and output module selection (25)
3.2.3 Data communication module (25)
3.3 PLC distribution of I/O terminals and Inverter wiring (25)
3.3.1 PLC distribution of I/O terminals (25)
3.3.2 Inverter wiring (27)
3.4 Pressure transmitter selection (27)
3.5 Intermediate relay type of Control circuit (28)
3.6 The isolated transformer selection of PLC (28)
3.7 Phase/frequency discriminator selection (29)
3.8" Pour pump function " in the constant pressure water supply system
application (29)
3.9 Manual control in the constant pressure water supply system application .. 30
3.10 Control algorithm in the constant pressure water supply system
application (30)
3.11 Summary (31)
Chapter4 Water supply system of PLC software design (33)
4.1 Pump system and conversion process analysis (33)
4.2 Water supply system programming (34)
4.2.1 Water supply system program flowchart design (34)
4.2.2 Water system design of the program (36)
4.3 Water remote monitoring system design (39)
4.3.1 Monitoring system hardware (39)
4.3.2 PLC communication program design (40)
4.3.3 Computer communication program design (41)
4.4 Summary (42)
Conclusions (43)
Acknowledgements (44)
References (45)
Appendix (46)
第1章绪论
1.1课题来源及研究意义
1.1.1课题来源
水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。随着国民经济的快速发展，城市人口和城镇建设规模不断扩大，人们的生活水平也越来越高，对城市集中供水的规模、质量、安全性及稳定性等提出了越来越高的要求。据统计，从1990年到1998年，我国人均日生活用水量(包括城市公共设施等非生产用水)由175.7升增加到241.1升，增长了37.2%。与此同时，我国城市家庭日均生活用水量也在逐年快速提高。与供水需求量不断上升相矛盾的是在全国666个城市中有330个城市存在着不同程度的缺水，其中严重缺水的城市达108个。在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受到缺水的困扰，特别是位于水资源短缺地区的城市，其水的供需矛盾尤为突出。由于供水不足，城市工业每年的经济损失达2300亿元，同时也给城市居民生活造成许多困难和不便，成为城市化过程中的一大隐患。
在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来水流动，把供水管网中的自来水送给用户。但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量。有资料显示，水泵电机作为一种高耗能通用机械，其耗电量占全国总耗电量的21%以上，具有很大的节能潜力，如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。
另外，衡量供水质量的重要标准之一是供水压力的恒定，因为水压恒定对于某些工业或特殊用户是非常重要的，如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，会造成更大的经济损失或人员伤亡。但是用户用水量是经常变动的，因此用水和供水之间的不平衡现象时有发生，并且集中反映在供水的压力上：用水多而供水少，则供水压力低；用水少而供水多，则供水压力大。保持管网水压的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，不但提高了供水的产量和质量，也确保了供水电机泵运行的安全可靠性。（全套资
料请联系QQ397679637）
1.1.2研究意义
传统调节供水压力的方式，多采用频繁启／停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量的能耗，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命；后者则需要大量的占地与投资，且由于是二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速式运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。
对于大多数供水企业来说，传统供水机泵存在运行费用高，供水成本居高不下，单位供水能耗偏大的问题，寻求供水与能耗之间的最优性价比，是一个长期困扰企业的问题。现有的供水系统主要是恒速控制系统并且用常规的阀门来控制供水量。恒速调控方式虽然简单，但从节约能耗的角度来看，却相当不经济。研究结果表明，水泵的轴功率与转速的三次方成正比，因而当电机采用恒速控制时，将有很大一部分电能消耗在阀门和以额定转速运行的电机上。为了节能降耗，一种有效的方法是广泛采用电机调速技术，通过调节电机泵的转速适应水量和水压的变化，使水泵始终工作在高效区，降低水泵能耗，这对节约能源和提高供水企业经济效益均具有极其重要的意义。
因此，为适应当今社会的快速发展，市政供水一方面要求避免因压力的波动而造成的供水障碍，另一方面要求保障供水的可靠性和安全性，甚至于在火灾发生时也能可靠供水。基于这两方面的要求，PLC控制的变频恒压无塔供水系统应运而生。该系统集自动化技术、现代控制技术、电气传动技术、变频技术于一体，可以显著提高供水系统的稳定性和可靠性，也有利于实现供水系统的集中管理与监控。此外，变频恒压供水系统还具有良好的节能性，这在大力提倡节能降耗的今天尤为重要。本论文将围绕变频恒压控制技术开展研究工作，以期为城市供水行业技术进步和科技应用做出贡献。
1.2国内外变频供水系统研究现状及发展趋势
1.2.1国内外变频供水系统研究现状
我国长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，工业自动化程度低。主要表现在用水高峰期水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象；而在用水低峰期水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时不仅会造成能量的浪费、供水电机的不必要损耗，而且还有可能造成水管因受压过大而爆裂以及用水设备的损坏等等不良情况的发生。
变频恒压供水技术是在变频调速技术基础之上逐渐发展起来的。在初期阶段，变频器主要用来进行频率控制、变速控制、正反转控制、启制动控制、压频比控制等。在这个阶段，变频器仅仅用作变频恒压供水系统的执行机构。为了在供水量需求不同时，保证管网压力恒定，还需要在变频器外部增加压力传感器和压力控制器，以对压力进行闭环控制。
在供水工程中，也是采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，造成投资成本很高。随着变频恒压供水系统在稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点逐渐显现出来，再加上其显著的节能效果，许多变频器生产厂家开始推出具有恒压供水功能的变频器，例如：日本Samco公司就推出了恒压供水基板，具有“变频泵固定方式”和“变频泵循环方式”两种工作模式，它将PID调节器和PLC 可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC 和PID等电控系统的功能，在应用时只需搭载配套的恒压供水单元，便可以直接控制多个内置的电磁接触器工作，最多可构成7台电机(泵)的供水系统。这类控制设备虽然微化了电路结构，降低了设备成本，但因其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性能和稳定性也不高，且难以与别的监控系统和组态软件实现数据通信，限制了带负载的容量，其实际使用范围受到不小的限制。后来日本富士电机公司推出了新一代风机、水泵专用型变频器FRENIC-VP系列，VP系列变频器具备适合HVAC（Heat Ventilation Air Conditioner）行业所需的最佳功能，节省空间，操作简便，机型丰富，全球通用。该类变频器能够适应风机、水泵等二次方递减转矩负载特性，节能、省力，充分挖掘了系统的应变能力，满足了整体成本下降的需要。
国内不少公司在做变频恒压供水工程时，大多采用国外的变频器来控制水泵的转速并实现管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的还需要采用可编程控制器辅以相应的软件予以实现，有的则采用单片机及相应的软件予以实现。从使用调查情况来看，虽然取得了可喜的进步，但在系统的动态性能、稳定性能抗干扰性能以及开放性等方面，还没有完全达到用户的要求。原深圳华为(现己更名为艾默生)电气公司和成都希望集团(森兰变频器)也推出了恒压供水专用变频器(5.5kw～22kw)，无需外接PLC和PID调节器，可完成多达4台水泵的循环切换、定时启停及定时循环控制工作。该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成在变频器内部实现，但其输出接口限制了带负载的数量，也不具有数据通信功能，只适用于小容量、控制要求不高的供水场所。
1.2.2变频供水系统发展趋势
1.变频供水系统目前正在向集成化、维护操作简单化方向发展
在国内外，专门针对供水的变频器集成化越来越高。很多专用供水变频器集成了PLC或PID，甚至将压力传感器也融入变频组件。同时维护操作也越来越简单，部分新品的变频供水只需简单设定压力值就可以正常运行，控制软件和其它参数在出厂时就已设定或利用传感器自动获取完毕。
2.高压变频系统在供水行业中的应用
在过去变频供水涉及较少的商压变频系统，也是发展的重要方向，高一低-高型的高压变频系统、串联多电平高压变频供水系统目前己在实际应用中不断完善高压高频中的谐波等问题也逐步得到解决。
3.变频送水系统正在融入更全面的供水管理系统
面对日益复杂的供水系统，如何在满足供水需求的前提下，最大限度地提高供水系统的效益，是所有供水部门共同面临的重要课题。目前，在美国、日本、法国等地的有些城市已基本上实现了供水系统的计算机优化，把变频供水与计算机直接调度管理结合起来，我国也正在进行着这方面的研究与小范围应用。
1.3课题研究对象及主要研究内容
1.3.1课题研究对象
本课题来源于供水生产的实际应用，并以贵州省六盘水市水城县供水公司的供水系统进行PLC恒压无塔供水系统设计，并对变频电机在供水中的设计应用、效能进行分析与研究。
从该供水公司的供水情况看，主要负责水城县老城区约6万人的供水需求。由于是水城县的重要供水厂，因此，其供水量主要用于县城区生活、消防用水，供水量的时变化系统较大。一般在早上六点到八点，中午十一点到下午两点，下午五点到七点，晚上十点到十一点四个时间段的用水量较大。
出于市政供水的复杂性和现实性，采用PLC恒压无塔供水技术研究，实现供水电机的变频运行、减少工作人员劳动强度和节能降耗具有很深的现实意义。
1.3.2主要研究内容
通过扬程特性曲线和管阻特性曲线分析供水系统的工作点，根据管网和水泵的运行曲线，说明采用变频恒压供水系统的节能原理。分析变频恒压供水系统的组成及特点，探讨变频恒压供水系统的控制策略，并归纳实用性的控制方案。分析变频恒压供水系统的实际性能与使用效果。
此外，本设计要求以PLC为核心设计一个变频恒压无塔供水系统，包括生活用水的恒压控制和消防用水的恒压控制——即双恒压系统，实现：（1）生活供水时系统应低恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行；
（2）可编程控制器PLC需根据恒压供水的需要，通过反馈信息控制启动电机泵的数量；
（3）正常生活供水时，一台电机泵连续运行的时间不得超过40个小时，并轮流切换，即系统具有“倒泵功能”，以避免某一台电机泵持续工作时间过长；
（4）在用水高峰期时，系统能够根据用水需求量控制1～2台电机泵同时协调工作，保证用水需求的正常供给；
（5）控制系统具有故障指示功能，并且在故障发生时可进行简单的故障处理
（6）三台电机泵在启动时具有变频软启动功能，且采用分组方式运行；
（7）控制系统可以与上位机进行通信，并可通过上位机进行远程监控和报警。（全套资料请联系QQ397679637）
第2章供水系统主电路设计
2.1供水方式的选择
本设计的供水方式选择变频调速供水方式，该方式在节能效果上明显优于气压罐供水方式。气压罐供水方式依靠压力罐中的压缩空气送水。当气压罐配套水泵运行时，水泵在额定转速、额定流量的条件下工作。当系统所需水量下降时，供水压力将超出系统所需要的压力从而造成能量的浪费。加上水泵是工频启动，且启动频繁，又会造成一定的电能损耗。相比之下，变频恒压供水能在系统用水量下降时无级调节水泵转速，使供水压力与系统所需水压大致相等，这样就节省了许多电能，同时变频器对水泵采用软启动，启动时冲击电流小，启动能耗也比较小。另外气压罐供水需要配备一定量的钢罐，气压罐体积一般比较大，占地面积达几十平方米。在变频调速方式中，调速装置占地面积仅有几平方米，相比气压罐供水方式将节省大量占地面积。从运行效果上看，气压罐方式与调速式相比也存在着一定的差距。气压罐方式运行不太稳定，突出表现在频繁启动时。由于气压罐的调节容量仅占其总容积的1/3～l/6，因而每个罐的调节能力很小，只能依靠频繁的启动来保证供水稳定性，这不仅将产生较大的噪声，同时由于启动过于频繁，常常造成供水压力不稳。由于是硬启动，电气和机械冲击也较大，设备损坏很快。变频调速式的运行则十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，加之启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击。在小区供水中，由于是经水泵加压后直接送往用户的，防止了水质的二次污染，保证了饮水水质质量。
通过上述比较可以看出，变频调速式供水系统具有节约能源、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，因而具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。
2.2系统方案选择
变频恒压供水系统的控制对象是时变的、非线性的、滞后的和模型不稳定的，对它的控制属于工业过程控制的范畴，即以供水出口管网水压为控制
目标，通过控制作用实现总管网的出口实际供水压力跟随设定的供水压力。所设定的供水压力可以是一个常数，也可以是一个时间分段函数，即在每一个时段内是一个常数。因此，在某个特定时段内，变频恒压控制的目标就是使总管网出口的实际供水压力维持在设定的供水压力上。
变频恒压系统主要由压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。系统设计的主要任务是利用恒压控制单元使变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵，实现管网水压的恒定、水泵电机的软起动以变频水泵与工频水泵的切换，同时还要进行运行数据传输。根据系统的设计任要求，结合系统的使用场所，一共有以下几种方案可供选择：
1.有供水基板的变频器＋水泵机组＋压力传感器
这种控制系统结构简单，它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器供水基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能。该方法虽然微化了电路结构，降低了设备成本，但是压力设定和压力反馈值的显示比较麻烦，无法自动实现不同时段的不同恒压要求。在调试时，PID调节参数寻优困难，调节范围小，系统的稳态、动态性能不易保证。其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，数据通信困难，并且限制了带负载的容量，因此仅适用于要求不高的小容量场合。
2.通用变频器＋单片机(包括变频控制、调节器控制)＋人机界面＋压力传感器
这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便，具有较高的性能/价格比，但开发周期长；程序一旦固化，修改较为麻烦，现场调试的灵活性差；变频器在运行时，将产生干扰，变频器的功率越大，产生的干扰越大，必须采取相应的抗干扰措施来保证系统的可靠性。该系统适用于某一特定领域的小容量的变频恒压供水中。
3.通用变频器＋PLC(包括变频控制、调节器控制)＋人机界面＋压力传感器
这种控制方式灵活方便，具有良好的通信接口，可以方便地与其它的系统进行数据交换；通用性强，由于PLC产品的系列化和模块化，用户可灵活组成各种规模和要求不同控制系统。在硬件设计上，只需确定PLC的硬件配置和I/O的外部接线，当控制要求发生改变时，可以方便地通过PC机来改变存贮器中的控制程序，现场调试方便。同时由于PLC的抗干扰能力强、可靠性高，因此系统的可靠性大大提高。因此，该系统适用于各类不同要求的恒
压供水场合，并且与供水机组的容量大小无关。
通过对以上几种方案的分析和比较，可以看出“通用变频器＋PLC(包括变频控制、调节器控制)＋人机界面＋压力传感器”的控制方案更适合于实际应用。该控制方案既有扩展功能灵活方便、便于数据传输的优点，又能达到系统稳定性及控制精度的要求。恒压供水系统控制方案原理如图2.1所示；恒压供水系统构成如图2.2所示。
图2.1 恒压供水系统控制方案原理框图
图2.2 恒压供水系统构成图
2.3供水系统主电路设计 2.
3.1主电路图设计
供水主电路设计如图2.3所示，采用一台变频器拖动3台电动机起动、
压力信号PLC 控制器变频器执行机构（电机泵）压力变送器信号检测通讯接口蓄水池水位控制JS 浮球开关加水入口蓄水池PLC
变频器M1M2M3M4压力变送
器通讯接口
消防用水生活用水
运行与调速，每台电机泵具有变频/工频两种工作状态，三台电机都通过三个接触器与工频电源和变频器输出电源相联。变频器输入电源前面接入一个自动空气开关，用来实现电机、变频器的过流、过热保护，在变频器出现问题时，要求可以手动实现工频／变频转换。自动空气开关的容量依据电动机的额定电流来确定，所有的接触器也将依据电动机的容量来适当选择。
图2.3 供水主电路原理图
图中M1～M3为三台主供水电机泵，M4为附属小电机泵；BP为变频器；QS1～QS6为断路器；KM1～KM13为接触器，分别用于控制M1～M4电机泵；PG1～PG3为电流表，用于检测电机泵的电流；PV1～PV3为电压表，用于检测三相电各相电压；TA1～TA3为电流互感器；ZB1～ZB3为自耦变压器，用于在手动操作时对主供水电机M1、M2、M3进行降压启动；BB1～BB4为热继电器；FA1～FA7为快速熔断器。
对于变频器而言，变频器外控端子有FWD、BX、RST和CM。其中FWD控制变频器启动/停止；BX控制变频器紧急停止；RST控制变频器故障复位；CM 则是外控端子的信号公共端。当FWD-CM接通时，电机正转运行；当FWD-CM
112P P ηη=断开时，电机正转运行停止；当BX-CM 接通时，变频器断开所有输出，电机处于自由运转模式。因此，变频器正常运转时，必需保证BX-CM 断开。
2.3.2水泵电机
1.水泵的工作原理
供水所用水泵主要是普通离心泵，其叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动，泵壳中央有一液体吸入口与吸入管连接，液体经底阀和吸入管进入泵内，泵壳上的液体排出口与排出管连接。
在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体：启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能。最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。
供水电机驱动离心泵运行，和离心泵共同组成了供水系统的整体，电机的配置主要以水泵供水负载来决定。
电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点：
(1)如果电动机功率选得过小，就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电动机被烧毁。
(2)如果电动机功率选得过大，就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利，而且还会造成电能浪费。
要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较：
对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)P1（kw ），可按式2.1计算所需电动机的功率P(kw)：
（2-1）
其中：1η——为生产机械的效率； 2η——为电动机的效率，即传动效率。
按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此，所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
2.水泵的调速运行
水泵调速运行，是指水泵在运行中根据运行环境的需要，人为的改变运行工作状况点(简称工况点)的位置，使流量、扬程、轴功率等运行参数适应新的工作状况的需要。水泵的工况点是由水泵的性能曲线和管网的特性曲线的交点确定的。因此，只要这两条曲线之一的形状或位置有了改变，工况点的位置也就随之改变。所以，水泵的调节从原理上讲是通过改变水泵的性能曲线或管网特性曲线或二者同时改变来实现的。
3.水泵机组选型
（1）用户供水量计算
六盘水市水城县供水公司主要负责县城区约6万人的生活、消防供水。由于六盘水属中小城市，所以最大生活用水量按Ⅲ类住宅用水定额标准（190L/人/天）计算。即：
城区日最高生活用水量：
（2-2） 最高小时生活用水量：
（2-3） 其中：m ——县城区人数；
d q ——Ⅲ类住宅用水定额（取：190L/人/天）；
H K ——Ⅲ类住宅时间常数（取：2.3）；
T ——每日用水时间。
（2）供水扬程及给定水压计算
在供水系统中，计算扬程一般把最不利点（最远或最高层）作为计算依据。本设计中，六盘水市老城区楼房比较集中，远近相差不大，而最高楼约为37m ，所以设计中选择最高层作为扬程计算依据，再加上经验值10m ～15m ，则泵的总扬程约为47～51m 。
理论上，若要获得10m 扬程则需要0.1MPa 的压力，因此，本设计给定水压应为： （2-4）
360000190(/)11400000(/)11400(m /)
D d Q m q L L =?=?==天天天33114002.3(/h)1092.5(/h)24
D H H Q Q K m m T =?=?=a a a H 37P MP MP 0.37MP 100100===（）（）（）
其中：H ——实际供水高度，即楼高37m 。
（3）水泵及适配电动机选型（M1～M3）
终上所述，由于需要1-2台电机泵同时协调工作，于是结合目前市场现有水泵型号，M 1～M 3可选择300S58A 水泵三台作为主供机泵，其流量720m 3/h 、
扬程49m 、轴功率118kw 、转速1485r ／min 。
根据本章式2.1可计算出适配的电动机功率：
（2-5）
其中：1P ——生产机械轴上的功率；
1η——为生产机械的效率（取80%）； 2η——为电动机的效率，即传动效率（取94.9%）。
所选的电动机功率应该比计算值略大一些，因此，结合泵的型号及目前市场电动机型号，确定适配电动机型号为Y315L1-4/160kw ，该电动机为三相鼠笼式异步电动机、功率160kw 、效率94.9%、转速1485r ／min 、额定电流287.8A 、电压380V 。
（4）附属小泵选型（M4）
为了适应夜间用水量很小的情况，还需要一台Y200L2-2/37kw 电机带动6SA-8水泵作为附属小泵，即：M 4。其只运行于启、停两种工作状态，用以夜
间对管网用水量进行少量的补充。
6SA-8水泵流量192.6m 3/h 、扬程50m 、转速2950r ／min ，适配电动机Y200L2-2/37kw ，其功率37kw 、效率92%、转速2950r ／min 、额定电流68.7A 、电压380V 。
4.水泵机组选型分析
在该供水系统中，之所以采用这样构成的水泵机组，是基于以下几个原因：
（1）用几个小功率的水泵代替一台大功率的水泵，使水泵选型容易，同时这种结构更适合于大功率的供水系统。
（2）供水系统的增容和减容容易，无需更换水泵，只要再增加恒速泵即可。
（3）以小功率的变频器代替大功率的变频调速器，以降低系统成本，增加系统运行可靠性。
（4）附属小泵的加入，使系统在用水量很低时(如夜间)可以停止所有的
112P 118P ()155.4()0.80.949kW kW ηη==≈?
主泵，用小泵进行补水，降低系统的运行噪音。
（5）在用水量不太大时，系统中不是所有的水泵都在运行，既可以提高水泵的运行寿命，也可以降低系统的功耗，以达到节能的目的。
2.3.3变频器
1.变频调速概述
水泵多由交流异步电动机拖动。交流异步电动机的转速公式为：
（2-6）
其中：0n ——同步转速，
； s ——转差率；
n ——电动机转速；
p ——异步电动机极对数；
——异步电动机供电电源频率。
变频调速就是用晶闸管等变流元件组成的变频器作为变频电源，通过改变电源电压和频率的办法，实现转速调节。如图2.4为变频调速系统的示意图。
图2.4 变频调速系统结构示意图
要满足异步电动机的变频调速要求，必须同时改变电源的电压和频率。现有的交流供电电源都是恒压恒频的，必须通过变频装置，已获得变频变压的电源，这样的装置通常称变压变频（VVVF ）装置，其中VVVF 是英文Variable Voltage Variable Frequency 的缩写。
2.变频器选型（BP ） 变频器是对水泵进行转速控制的单元。变频器跟踪供水控制器送来的控
1060(1)(1)f n s n s p =-=-0160n f p =三相交流电源设定电阻器频率设定、电压设定变频电源M 3~电机泵控制电路1f
毕业设计题目城市小区恒压供水系统
摘要 我国人口众多，每年所消耗的能量巨大。近年来，能源紧张影响到工业生产及人民生活。因此，节能降耗是保证工业和生活稳定发展的一项关键措施。然而，长期以来，由于我国自动化程度低，用水行业的技术水平相对比较落后，经常导致用水高峰期用户用水的不稳定，例如水压较低，供水量低于需求量。因此针对小区居民的日常用水问题，设计了一套基于PLC控制的变频调速恒压供水系统。 此变频调速恒压供水系统由PLC、变频器、压力变送器等组成，由一台变频器实现对三台水泵电机的软启动和变频调速，三台泵电机采用变频和工频循环运行方式，运行切换采用“先启先停”的原则。使用STEP7 Micro/WIN编程软件，设计了一个用于供水系统压力控制的控制器内置在PLC中，对压力给定值与测量值的偏差进行处理，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电动机的转速和水泵出水口流量，实现管网压力的自动调节，使管网压力稳定在设定值附近，并且利用组态软件设计了系统的用户管理和监控界面。 关键词：变频调速；恒压供水；可编程控制器
Abstract For the numerous population, much energy is consumed every year in our country．In recent years, shortage of source have affected the industrial production and people's life.Therefore, energy saving and reduce the consumption is a crucial measure to guarantee industry and life's stable development.However,since automation level is low ,for a long time,our country falls behind with the technical horizon comparison with water profession, users often appears with the instability of water in using water peak-hour,such as hydraulic pressure is low and the supply of water is measured below demand. According to the problem in using water designed a variable frequency speed-regulating constant pressure water-supply system with PLC . The water supply system consists of PLC,frequency converter and pressure transmitter etc.A frequency converter to realize three phase pump generator's soft start and frequency control, three pump generators to comprise the circulating run mode of frequency conversion, operation switch adopts to the principle of"start first stop first".using STEP7 Micro/WIN program software designed a control system with PLC .The control system can compare the measured pressure with the advanced pressure , to control the real-time output Voltage and frequency.the output quality of pump is changed along with the changing of pump's speed.It makes the pressure of pipe self-regulating and steady in the scheduled value,and have designed a operation management interface using Supervision Control and Data Acquisition. Key Words：variable frequency speed-regulating；constant pressure water-supply；programmable logical controller
农村无塔供水设备 农村无塔供水设备,农户家里一般都有水井,太阳能热水器,再加一个无塔供水器。 农村无塔供水设备也称气压供水设备,就是由气压罐、水泵与一些电路控制系统(管阀附件)三部分组成,采用水气自动调节、自动运转、节能与自来水自动并网,停电后仍然可以供水,调试后就不用瞧管了。该设备一般设在地下室或者地面上。有自来水的单位,使用该设备可以调节高峰期的供水量,增加水压,能在高峰期用水的时候,满足大面积用水以及高楼层用水。如果就是没有自来水的单位、工厂或者就是农村,只要将该设备接通水源电源,就可以用到水了,而且保证水压的稳定性以及超大用水量,利用密封罐体内高压气水压力达到供水目的。具体的工作顺序就是由水泵将水通过逆止阀压入罐体,使罐体内气压受到压缩,压力慢慢随之增大,当压力达到指定上线时电接点压力表通过控制柜使泵机自动停止。设备中的水压高于外界管网压力,自动送水至供水管网。当罐体内谁位下降时,罐体内气体膨胀压力减小到指定的下线位置时,电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。反复如此,使供水设备不停供水。当罐内气体不足时,补气阀可自动补气。 农村无塔供水设备功能特点: 1、二种工作方式: 自动工作方式:自动方式就是作为正常供水状态下的一种工作方
式。一般来讲,当客户正常供水后即选定该种方式,在自动方式工作时,一切管网的不同供水要求,都将在变频恒压供水设备有效的控制之下,进行多种功能的适应工作。 手动工作方式:该操作方式就是为自动工作方式发生故障时,为用户应急设置的一种工作方式,该工作方式完全采用最简单的启动方式,这种方式在操作面板上直接启停任何一台水泵电机,一般只有在自动失灵或调试的情况下才采用。 2、主要无部件采用优质元件,整套系统具有很高的可靠性与抗干扰性,其自带的标准串行通讯口(RS485),使得系统与计算机的通信十分方便,整个设备极容易地并入智能化管理系统。 3、水位保护功能,当水罐水位低于设定水位,系统自动保护停机。液位控制器性能稳定可靠。 4、自动复位功能,停电后复电时或水位恢复时系统自动启动。 5、故障泵屏蔽,故障泵屏蔽后直接退出运作程序,由备用泵接替工作。 6、自动保护功能:有过载、过流、短路、缺相、超压、欠压及缺水停机等自动保护功能。 农村无塔供水设备各条件下供水具体控制方式: 农村无塔供水设备的起动与停机: 农村无塔供水设备在水泵出口母管处装设压力变送器与流量变送器,将压力与流量信号送入控制器,控制器将接收到的信号进行比较、运算,并发出指令,对变频器进行控制。如果检测得管网压力大于
新老供水设备的优缺点比较新式老式供水设备的优缺点比较： 老式供水设备： 一、工程投资大 建水池、设水箱，占地面积大，施工周期长，工程总投资大。 二、存在二次污染 老式供水设备原本纯净的自来水全部放入水池(或水箱)中，水池、水箱不是全封闭结构，各种空气中的粉尘、细菌及小动物极易进入水池、水箱，存在水源被污染的后患。并且自来水在水池、水箱中存留较长的时间，易变质变味;虽然自来水中含有一定数量的余氯用于消毒，但是不能满足水质要求。被污染的水经过加压后供给用户饮用，严重影响人体健康。 三、浪费能源 老式供水设备将自来水完全放入水池或水箱，原有压力全部变为零，再从零开始重新加压给水，原有能量白白浪费，这种给水方式能耗大，设备运行成本高。 四、运行不经济 老式供水设备加压设备选型大，运行中消耗电能较多，使用不经
济。 五、安装麻烦 老式供水设备修建水池、设置水箱，工程量大，工序较多，工艺也复杂，一旦出现渗漏现象难以修复，后期维护也困难。 六、物业管理麻烦 老式供水设备大型蓄水池清洗时费时费力，且清洗时用水受到影响，管理麻烦。 新式供水设备 研制开发了新一代无负压供水设备，克服了水池、水箱的诸多缺点，成功的解决了高层居民用水难的问题。它有如下独到之处： 1、无负压供水设备不用建水池或设水箱，与自来水管网直接连接，可以充分利用自来水管网原有压力，差多少补多少，自来水压力能满足负荷要求时，设备便停止工作。系统大部分时间在低频率下运行，耗电较少，因此节能效果显着，可达到50%以上。 2、自来水经设备加压后直接供给用户，全程密封运行，水源不易受污染，供水质量好，是环保型供水设备，采用微机变频软启动恒压控制，水压平稳，水压质量好。 3、无负压供水设备施工周期短，占地面积小，安装方便，工程
毕业设计（论文） 帆板控制系统 姓名：xxxxxx 系别： 年级： 专业：电子信息工程 指导老师： 帆板控制系统
【摘要】本设计采用STC89C52RC为中心控制器，利用角度传感器来的采集、处理实现对风扇转速的控制，调节风力大小，进而改变帆板转角大小；帆板的角度检测，通过ADXL345模块，实现控制帆板角度的大小；通过充分比较、论证，最终选用小型直流电机作为风扇的制动源，小型直流电机力矩大、操作简单、价格低且能满足设计需求；系统显示采用LCD12864液晶，用于实时显示帆板的角度大小；控制电机是以NPN三极管BU406为驱动，再利用PWM算法算出合理的脉冲占空比；最后经过多次测试表明，系统完全达到了设计要求，不但完成了所有基本和发挥部分的要求，并增加实现了实时显示占空比全程变化的功能。 【关键词】自动控制、帆板、角度测量、小型直流电机、液晶显示、脉宽调制 Panel Control System 【Abstrct】According to the panel control system design requirements, to design the whole system was studied, established the optimal design scheme, using STC89C52RC as the center controller, using the angle sensor to the acquisition, processing of the fan speed control. The power adjustment, and then change the windsurfer windsurfing angle; angle detection. Through the ADXL345 module realization of control panel, in terms of size; by comparison, the final selection of full proof, small DC motor as the braking source fan, small DC motor torque, simple operation, low price and can satisfy the design requirement; display system using LCD12864, used for real-time display panel angle; control motor is NPN three. BU406 drive, then the use of PWM algorithm calculates the reasonable pulse duty ratio; finally after many tests show that.The system meets the design requirements, not only finished all the basic and the requirements to play a part, and to increase the real-time display of the whole function of the variation of duty ratio. 【Keywords】A utomatic Control, Windsurfing, Angle Measurement, Small DC Motor, Liquid Crystal Display, Pulse Width Modulation
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 无塔供水系统安全操作规 程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9447-69 无塔供水系统安全操作规程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、开机前检查及注意事项 1、检查电源否正常； 2、检查水池水位或水位显示以及报警是否正常； 3、检查柜内各空开是否在合闸位置； 4、故障切换：给泵故障信号一台泵故障能可靠切换到下一台泵； 5、变频故障：给变频故障信号，在压力下限上限自动启停工频泵； 6、负压保护：进口压力低于负压下限时，水泵延时停机。进口压力高于负压解除值自动恢复运行。 二、开关机操作 1、自动状态： (1) 把转换开关转至自动位置，触摸屏显示两台水泵运行状态以及运行频率、当前压力，同时指示灯
显示运行状态； 供水控制器工作，自动检测管网压力，控制变频器对水泵转速进行调节，调节供水量使管网压力恒定在设定值。当一台水泵工作频率达到最高频率上限时，若管网水压仍达不到预设压力值时，供水控制器将根据监测到的信号，自动启动第二台水泵，控制其变频软起运行恒定压力。反之若管网压力大于预设水压时，控制器会使变频器频率降低，使变频泵转速降低，当频率低于下限时，系统仍然超压，控制器会自动停止一台工频泵，利用变频泵调节转速保持管网水压恒定。 (2) 如需调整压力，按参数设置菜单，找到“压力设定”，触摸“CE”取消原来数字，写入新压力值，触摸“确认”返回主菜单，其余参数都不要调整。 2、手动状态： 把转换开关转至手动位置，按1#泵启动按钮水泵运行；1#泵工频运行指示灯亮，按1#泵停止按钮水泵停止运行；2#泵相同1#泵。 注：若手动操作，压力表显示值不要超过自动设
基于 PLC 和变频器控制的恒压供水系统设计 赵华军钟波 （广州铁路职业技术学院） 摘要：文章介绍一种基于三菱PLC 和变频器控制恒压供水系统，详细地介绍了硬件的构成和控制流程。系 统较好地解决高层建筑、工业等恒压供水需求。系统具有节能、工作可靠、自动控制程度高、经济易配置等优点。 关键词：变频器；PID；PLC；恒压供水 1 引言 目前，在城市供水系统中，还有很多高楼、生活 小区、边郊企业等采用高位水塔供水方式。这样，由 于用水量具有很大随机性，常常出现在用水高峰时供 水量很小甚至没有水用的问题；且采用高位水塔，很 容易造成自来水的二次污染问题。针对这一情况，本 文设计了一套基于变频器内置PID 功能的恒压供水 系统，采用了PLC 控制及交流变频调速技术对传统 水塔供水系统的技术改造。该系统根据用水量的变 化，经过压力传感器将水压变化情况反馈给系统，使 得系统能自动调节变频器输出频率，从而控制水泵转 速，调节输出数量，使得水量变化时可保持水压恒定； 可取代高位水塔或直接水泵加压供水方式，为城市供 水系统的建设提出了一条极具推广、应用的新途径[1]。 2 工作原理 本文采用的变频器是三菱FR-A540，该变频器内 置PID 控制功能；供水系统方案如图1 所示。 将通往用户供水管中的压力变化经传感器采集 到变频器，与变频器中的设定值进行比 较，根据变频器内置的PID 功能，进行数 据处理，将数据处理的结果以运行频率的 形式进行输出[2]。 当供水的压力低于设定压力，变频器 就会将运行频率升高，反之则降低，且可 根据压力变化的快慢进行差分调节。由于 本系统采取了负反馈，当压力在上升到接 近设定值时，反馈值接近设定值，偏差减小，PID 运算会自动减小执行量，从而降低变频器输 出频率的波动，进而稳定压力。 在水网中的用水量增大时，会出现“变频泵” 效率不够的情况，这时就需要增加水泵参与供水，通 过PLC 控制的交流接触器组负责水泵的切换工作； PLC 是通过检测变频器频率输出的上下限信号，来判 断变频器的工作频率，从而控制接触器组是否应该增 加或减小水泵的工作数量。
帆板控制系统 摘要：本设计给出了以MSP430F149为核心的帆板控制系统的基本原理与实现方案。由倾角测量模块、电机驱动模块、显示模块、调节模块等模块组成。采用SCA103T倾角传感器，可实现倾角精确测量。采用直流电机驱动风扇。系统功能由按键控制，可对测量结果进行实时显示，人机交互界面友好，经测试，达到了较好的性能指标。 关键词：MSP430F149，倾角传感器，电机驱动 The Panels Control System Abstract: The basic principle and implements solutions of the control system of the panels are given using MSP430F149 as the core. It is composed by inclination measurement modules, motor driver module, display module and adjust module. It can realize precision measurement using the SCA103T tilt sensor. Fan is driver by the dc motor, The system function is controlled by keys and the measurement result can be real-time displayed, the system has good man-machine interface and achieved better performance indicators by test,. Keywords: MSP430F149，Inclination sensor，motor driver
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
无塔供水设备产品解析 一、无塔供水设备新产品介绍： 传统无塔供水设备采用气压式供水，利用密封罐体，使局部增压达到供水目的，其工作过程是水泵启动，将水通过止回阀注入罐体，从而使罐体内压力增大，当压力达到所设定压力上限时，压力白动控制器白动关闭水泵，使水泵停止运行。由于供水罐体内压力高于供水管网压力，所以能白动降压供水，当压力减小到设定压力下限时，白动控制水泵启动，白动向供水罐内注水，如此往复，无塔供水系统在原有的气压式供水的基础上大胆创新，融合世界上先进的变频技术，PID调节技术，改传统的气压式供水为变频恒压供水。取代原先必须有的气压罐。并且对水泵采用变频调速，根据用水量的变化来调节水泵的转速，不仅可以节省大量的能源，而且降低了水泵运行躁声，廷长了水泵的使用寿命。 二、无塔供水设备的主要原理 无塔供水设备通过检测管道上压力传感器的模拟信号，信号P传给微电脑控制器并与设定值P0进行比较，用比较结果P作为调节参量来改变变频器输出频率f。因为水泵的转速n及出口压力P均与频率f成正比。所以，当Pv P0时，频率f上升，水泵转速加快，P上升；当P> P0时，频率f下降，水泵转速n变慢，P下降，这样，就使系统压力P始终逼近设定压力P0。当系统水受热膨胀后，导致压力高于所设定的上限报警压力值时，系统压力控制器白动打开泄压阀泄水降压，当压力恢复到正常值时，泄压
阀白动关闭，停止泄水降压。 三、无塔供水设备产品优势 解决低水压问题：采用无塔供水设备使得整个供水保持压力恒 定。避免使用气压罐造成的水质污染，取代传统的气压式所必须的气 压罐供水方式，消除了水污染的源头。节约电能，缩小占地面积，比气压式供水节电30%以上，该设备占地面积小，安装简单，缩短施工工期。 四、无塔供水设备与气压式供水设备比较 运行方式比较：无塔供水设备变频控制是改变水泵转速来保持供 水压力的稳定，而压力控制是由压力罐和压力开关来控制压力。 特点：变频控制1、比一般设备成本高。2、供水压力稳定。3、 节电，运行费用低。4、水泵及电机寿命长。5、无水锤现象，运行稳定压力控制：1、价格较低。2、供水压力偏差大。3、控制方式简单，维修方便。4、水泵及电机的寿命短。 使设备不停供水，全白动运行。该无塔供水系统最大的优点是在停电状态下，仍可短时供水。 五、无塔供水设备与气压式供水系统比较 变频控制
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 基于S7-200PLC控制的变频恒压供水控制系统设计 摘要 近年来，随着我国国民经济的迅速发展，能源紧缺问题日益明显，因此应用变频调速技术来提高供水质量，降低能耗，在供水领域已得到越来越广泛的重视。变频恒压供水控制系统采用先进的变频调速、PLC等技术组成一闭环控制系统，用于民用建筑、生产用水，可使水泵出口压力保持恒定。恒压供水的基本控制策略是:采用可编程控制器（PLC）与变频调速装置构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，即根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速和水泵的数量,自动补偿用水量的变化，以保证供水管网的压力保持在设定值,既可以满足生产供水要求，还可节约电能，使系统处于可靠工作状态，实现恒压供水。 关键字：水泵、变频器、恒压控制、PLC
无塔供水设备利用密封罐体，使局部增压达到供水目的。具体工作顺序是由水泵将水通过逆止阀压入罐体使罐内气体受到压缩，压力逐渐增大。当压力达到指定上限时电接点压力表通过控制柜使泵自动停止。设备中的水压高于外界压力，自动送水至供水网管。当罐体内水位下降，气压减小到指定的下限位置时，电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。如此反复，使设备不停供水。 设备吨位一般在2-60吨之间，分卧式和立式供水设备，以水井或蓄水池做水源，用于企业事业单位，农村等用水量较大的用户使用。 但在现实使用中，气罐式无塔供水存在以下缺点： 1、气压罐调节水容积小，会造成水泵经常频繁起动，容积大，占据空间过大，且加大投资。 2、压力检测仪表，只是采用电接点压力表控制水泵的起动与停止，可靠性差。 3、罐体的材质一般采用容易生锈的碳钢板，内部通常不加处理或处理不彻底，水质容易受到污染，危害人的身体健康。 4、罐体内的气体容易失效，造成水泵不停机，耗电严重。 5、气压罐的基本功能不具备，如罐内的水压高低无法直观显示，气体的有无和多少不能让用户直观看到，更不能让用户诊断整套设备的运行状况。 6、配套的水泵，其流量和扬程搭配极不合理，造成水泵不
能运行在高效区，耗电严重。 7、对水泵的过载、过压、欠压、过流、过热、保护功能不完善、容易烧毁水泵电机、造成成维修费用加大、使用成本大。 8、大的气压式水罐容易出事故，出现爆炸、破裂，造成人员的爆伤与时有发生。 9、气压罐内的气体缺少了无法检测，无法自动补气，气体过量的无法释放，造成罐内的调节水容积过小，水泵频繁工作，耗电严重。 10、大功率的水泵往往是直接起动，对水泵和管网的冲击特大，造成维修量加大。 变频供水的优点： 1、利用变频器的调速功能，自动调节水泵的转速，在用水量发生变化时（水的压力发生变化），自动调节水的压力并保持恒定。 2、如果水源不足，变频恒压供水装置会启动保护，停掉水泵。它的特点是恒压，就是不论用水量如何变化，只要在调节范围内，就能保证水的压力恒定，就是控制在一个点上。 3、它代替原来的压力罐供水方式，具有节能，自动化程度高，压力恒定，体积小等优点。 缺点： 在用水量突变时，反应稍有迟顿，且在有少量用水时，机器不能完全处于休眠状态。
摘要 随着网络技术的发展，Internet已成为最具市场潜力的技术领域，使用Web技术设计的数据库应用软件，是目前Internet市场的技术中坚，各种Web应用如电子商务，网上购物等都采用这种方式实现。 网上购书在国外已经是一个比较常见的购书方式了，而在我国，网上购书才是刚刚起步，但发展的速度却十分的惊人。本系统主要实现了用户的管理、书籍的查找与购买、购物车的实现、订单的管理以及用户留言等功能，为用户提供了迅速、便利的网上购书环境。 本系统采用JSP、Servlet、JavaBean和JDBC等一些JA V A Web相关技术实现了一个简单的网上购书系统，MVC开发模式可以分离数据访问和数据表现，让开发人员可以开发一个可伸缩性强的、便于扩展的控制器，来维护整个流程。本系统通用性强，经过简单的修改就可以应用于更广泛的网上购物系统，具有一定的推广价值。 关键词：书店；数据库；JSP；Servlet；JavaBean
Abstract With the development of network technology, Internet has become the most market potential of technology, the use of Web technology, designed for database application software, is the Internet market, the technical backbone of a variety of Web applications such as e-commerce, online shopping and so using this ways. Online textbook abroad is a relatively common textbook approach, while in China, online textbook is just started, but the pace of development was very amazing. This system mainly achieves the user's management, the search and the sale of books, shopping cart implementation, order management, and user comments and other functions, provides users with fast and convenient online friendly environment. In this system, JSP, Servlet, JavaBean, and JDBC and some other JA V A Web-related technology to achieve a simple online textbook system that versatility, MVC development model can be separated from data access and data performance, so developers can develop a strong scalability, scalable controller, to maintain the entire process. Through a simple modification can be applied to a wider range of online shopping system, with a certain extension purchase. Keywords: bookstore; database;JSP;Servlet;JavaBean
山东淄博职业学院毕业设计论文纸 装订线 变频恒压供水毕业设计(论文) 摘要 随着社会市场经济的不断发展，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。 首先，介绍了当前国内外恒压供水系统的发展情况，并提出不同的控制方案，通过研究和比较，详细说明了恒压供水系统的工作原理。本文采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输，然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。 其次，详细陈述了基于PLC变频恒压供水系统工程的方案设计，包括系统的硬件和软件设计，并对系统采取了可靠性措施进行了说明。 最后，结合MCGS组态软件对所设计的电路和程序进行了仿真、调试。 结果表明，所设计的硬件电路及程序运行可靠，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，能够满足用户恒压供水的要求。 关键词：变频器，恒压供水，PLC，MCGS，压力传感器
Abstract With the rapid development of socialistic marketing economy,there is a growing demand for better quality of water supply and higher reliability of supply system. In addition ,considering the current common energy crisis, achieving the scheme of automatingthe water supply system. So it is an inevitable tendency to design and create an energy-savingconstant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advancedtechniques of automation,monitor-control system; and communication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions. Firstly, this paper introduces the current situation of constant pressure water supply system, and puts forward the development situation of different control scheme, through research and comparison, detailed descriptions of constant pressure water supply system principle of work. This paper adopts inverter and PLC constant pressure water supply and data transmission, then use digital PID on system of constant pressure control design. Secondly, a detailed statement based on PLC frequency constant pressure water supply system engineering design, including the system hardware and software design of the system adopted reliability measures are presented. Finally, combined the MCGS software to design the circuit and procedures are simulated, debugging. Results show that the design of hardware circuit and program reliable operation, has greatly improved the quality of water supply, and save the human, has the obvious economic benefits and social benefits, and can satisfy the requirements of users constant pressure water supply. Key Words:VF speed; constant pressure water supply;PLC;MCGS;Pressure sensor
水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时会造成能量的浪费，同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启／停电机的控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命；后者则需要大量的占地与投资。且由于是二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会。§1.2 设计目的《机电一体化系统设计》课程设计是大学生在完成《机电一体化系统设计》等专业课学习后进行综合性实践性教学环节，总的目的是在老师的指导下使学1生通过课程设计对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查复习和提高并运用所学理论通过调研设计一个机电控制方面的课题受到从理论到实践应用的综合训练，培养学生独立运用所学理论解决具体问题的能力具体有以下几点：1、通过检索查阅运用有关手册、标准及参考资料，培养起学生检索查阅资料、使用资料的方法和能力。2、通过回顾查阅课程理论知识、运用所学的基础课专业技术课和专业课知识，培养学生根据实际问题正确设计总体方案分析具体问题、进行工程设计的能力。3、本例综合了PLC 在多方面的应用，既有开关量I/O 也有模拟量I/O；既有PID 调节的典型应用，又有复杂的逻辑控制。另外本例中使用的三菱的变频器使电机实现软启动控制。通过一系列的学习，查找资料使得我们学到的知识加以巩固。§1.3 PLC 的历史及发展趋势§1.3.1 PLC 的历史20 世纪60 年代中期，美国通用汽车公司（GM）为适应生产工艺不断更新的需要，提出了一种设想：把计算机的功能完善、通用灵活等优点和继电控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向问题的语言编程，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969 年研制成功了第一台可编程序控制器PDP-14，并在汽车自动装配线上试用获得成功。这项新技术的成功使用，在工业界产生了巨大影响。从此，可编程序控制器在世界各地迅速发展起来。1971 年，日本从美国引进这项新技术，并很快研制成功了日本第一台可编程序控制器DCS-8。1973～1974 年原西德和法国也研制出了他们的可编程序控制器。我国从1974 年开始研制，1977 年研制成功了以一位微处理器MC14500 为核心的可编程序控制器，从并开始工业应用。1969 年出现第一2台PLC，经20 多年的发展，PLC 已经发展到了第四代。其发展过程大致如下：第一代在1969-1972 年。这个时期的产品，由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器。其功能也比较单一，仅能实现逻辑运算、定时、计数等功能。典型产品有：美国DEC 公司的PDP-14，日本富士公司的USC-4000，日本立石（OMRON）公司的SCY-022 等。第二代在1973-1975 年。这个时期的产品已开始使用微处理器作为CPU，存储器采用半导体存储器。其功能上有所增加，能够实现数字运算、传送、比较等功能，并初步具备自诊断功能，可靠性有了一定提高。典型产品有：美国歌德公司的MODICON184、284、384 系列，原西德西门子的SYMATIC S3、S4 系列，日本富士的SC 系列等。第三代在1976-1983 年。这个时期，PLC 进入了大发展阶段，美国、日本、原西德各有几十个厂家生产PLC。这个时期的产品已采用8 位和16 位微处理器作为CPU，部分产品还采用了多微处理器结构。其功能显著增强，速度大大提高，并能进行多种复杂的数学运算，具备完善的通讯功能和较强的远程I/O 能力，具有较强的自诊断功能并采用了容错技术。 §1.3.2 PLC 的发展趋势由于工业生产对自动控制系统需求的多样性，PLC 的发展方向有两