小区供水控制系统论文
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关于PLC控制变频调速恒压供水系统设计的探讨摘要:恒压供水是指用户端在任何时候,不管用水量的大小,总能保持管网中水压的基本恒定。
恒压供水系统的控制策略是采用可编程控制器(plc) 和变频调速装置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,在管网流量变化时能达到稳定供水压力和节约电能的目的。
关键词:plc;恒压供水;自动控制系统;设计要点引言:随着对住宅小区和企事业单位供水质量要求的不断提高,传统的水塔式供水方式和直接水泵加压等供水方式已经不能满足人们生产生活的需要。
由于用户用水在高峰和低谷时用水量相差很大,不利于设备的经济运行,降低了供水设备尤其是电机的使用寿命,浪费了大量的电能。
随着变频调速技术的不断发展,恒压变频供水设备开始应用到多层住宅小区及企事业单位的供水,提高了供水质量,节约了大量电能。
下面以一个住宅小区的变频恒压供水设备为例,介绍变频调速技术的恒压供水自动控制系统。
一、工程案例分析广东广州市某住宅小区共有住宅楼15 幢,最高为9层,每幢由两根dn50 水管并联供水,进入小区总管为一根dn100 水管。
设计流量为40t/h,需增补扬程20m,以保证出水压力达到0.31mpa。
二、恒压供水系统的组成及工作原理1、恒压供水系统小区的恒压供水系统由2 台变频电机拖动的水泵机组、1 台泵类专用变频器、1 台可编程控制器plc,再加上电磁阀、压力传感器等组成,如下图1 所示。
该系统的工作过程如下:蓄水池隔离市政的自来水网和小区供水系统,起到一定的缓冲作用。
小区供水系统由2 台水泵机组加压供水。
系统启动时,变频器控制1 台变频电机低转速启动,通过变频器逐步提高水泵转速,出水口压力传感器将水压信号反馈给plc 从而调节变频器输出频率,如果第1 台电机传速调节到最高时出水口压力仍然达不到设定值,则需要增加另一台水泵。
增加水泵时,首先将第1 台水泵从变频器供电通过接触器组转换到由电网直接供电,即由变频转换到工频。
丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计旭日小区恒压供水系统学生学号:080XXXXX学生:XXXX导师:叶XX班级机电0XXX 专业名称机电一体化技术提交日期 201X年X月XX日答辩日期 201X年X月XX日201X年5月丽职院机电信息分院毕业设计摘要随着经济的发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,现今能源的紧缺,利用先进的自动化技术、可编程控制技术、通讯技术和电脑技术,设计出高性能、高效率、能适应不同领域的可靠性高的恒压供水系统成为必然的趋势。
本论文从节约能源的角度出发,提出多种不同的控制方案,最后通过方案间的比较和针对现今社会的调查确定选用变频器与PLC实现恒压供水系统控制的方案。
论文具体介绍恒压供水系统的控制原理及PLC控制系统,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
系统主要控制目标是泵站总管出水压力,在用户端的检测机构反馈数值与系统给定值进行比较,其差值经PID运算处理后发出控制指令,使变频器变频,调整运转电机数量或或改变电机运转速度,从而到达总管供水压力在给定的范围内。
关键字:变频调速、恒压供水、PLC、MCGS1旭日小区恒压供水系统设计目录第一章绪论 (3)城市供水的需求 (3)恒压供水系统设计的目的和意义 (3)设计的任务及要求 (3)第二章系统的方案选择 (4)系统控制方案选择 (4)恒压供水系统 (4)变频调速节能原理 (5)第三章系统控制回路设计 (5)主电路设计 (5)控制电路设计 (5)3.3 其他回路设计 (6)第四章元器件的选型 (6)选型 (6)变频器的选型 (6)模拟量模块的选择 (6)4.4 压力变送器的选型 (6)触摸屏的选型 (7)原件表 (7)第五章元气件的接线图 (8)5.1 PLC接线图 (8)变频器接线图 (8)5.3 模拟量模块接线图 (8)第六章PLC控制及编程 (9)6.1 PLC控制流程图 (9)6.2 I/O地址分配表 (9)编程及程序介绍 (11)第七章组态 (14)7.1 MCGS组态 (14)第八章总结 (16)致谢 (17)参考文献: (18)附录1 恒压供水系统程序 (19)附录2 电气原理图 (29)2丽职院机电信息分院毕业设计第一章绪论城市供水的需求随着我国城市和工业化进程的加快,城市供水面临着缺水与水环境恶化双重压力,还存在着浪费、低效用水及管理落后现象。
批注:1、正确题目是小区换热站供水系统控制(PLC)你的题目是小区物业供水系统,题目偏离,网上下载都找不对资料2、文章按照我发的格式进行排版3、提供小区供热自控部分的 CAD图纸基于PLC控制的小区物业供水系统设计摘要城市供水是指城市公共供水和自建设施供水,城市公共供水是指城市自来水供水企业以公共供水管道及其附属设施向单位和居民的生活、生产和其他各项建设提供用水;自建设施供水是指城市的用水单位以其自选建设的供水管道,及其附属设施向本单位的生活、生产和其他各项建设提供用水。
随着我国各项节水措施的推进,单位GDP用水量、人均用水量将逐渐减少。
但是,由于人口的增加、城市化的深入以及工业生产的增长,预计城市供水行业的总体需求仍将保持平稳增长状态。
在城市化进程迅速的今天,那么大楼供水系统的建设就显得尤为重要。
而且随着城市用水量不断增加,对供水系统的建设提出了更高的要求。
供水的经济性、可靠性、稳定性直接影响到大楼用户的正常生活和工作。
本篇设计详细介绍了基于PLC的大楼物业供水系统的方案设计,其中包括硬件选择和电路的设计、软件规划和编写,并重点描述了大楼物业供水系统的工作原理和过程、系统设计、软件编程的原则和技巧。
关键词:供水系统,PLC,稳定性目录第一章绪论 ....................................... 错误!未定义书签。
1.1 研究背景 01.2 供水系统设计要求 (1)1.3 供水系统设计思想 (1)1.4 供水系统方案确定 (2)1.5 供水系统运行和原理 (2)1.5.1 系统原理说明 (2)1.5.2 系统运行说明 (3)第二章可编程控制器的概述.......................... 错误!未定义书签。
2.1 可编程控制器介绍 (4)2.2 三菱FX系列介绍 (5)2.2.1 三菱FX系列PLC主要特点 (5)2.2.2 三菱FX系列PLC主要数据简介 (6)2.2.3 三菱FX系列PLC基本指令 (6)2.3 可编程控制器的特点 (7)2.4 可编程控制器的工作原理 (8)2.4.1 PLC的等效工作电路 (8)2.4.2 PLC的工作过程 (9)第三章系统硬件设计................................ 错误!未定义书签。
摘要本设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。
从节能科技的实践出发,阐述了变频调速技术在高楼给水设备中的应用。
以PLC电路控制方式,介绍了智能水压控制系统的工作原理及PLC控制系统。
在分析水压控制的工作流程的基础上,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
智能水压控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统,进行优化控制,完成供水压力的恒定控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入变频器运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
关键词:PLC可编程序控制器、压力传感器、变频器PID、PLC控制、恒压供水。
AbstractThis graduation practice's turn to have filled up pressure type water supply equipment work to environmental protection, energy conservation, automation introduce that. The frequency conversion speed regulation technology having set off from energy conservation science and technology practice , expounding hits the target in high building water supply equipment applying.Introduced the intelligent hydraulic pressure control system principle of work and the PLC control system. In the analysis hydraulic pressure control work flow foundation, has produced the PLC control system hardware and the software design. The intelligent hydraulic pressure control system basic control strategy is: Uses the electric motor speeder and the programmable controller (PLC) constitutes the control system, carries on the optimized control,Completes the water supply pressure the constant control, when pipe network current capacity change achieved the stable water supply pressure and saves the electrical energy the goal. The system control goal is the pumping station main pipe water leakage pressure, the system hypothesis carries on the comparison for the hydraulic pressure value and the feedback main pipe pressure actual value, after its interpolation inputs CPU operation processing, sends out the control command, the control pumps the electric motor to throw transports the Taiwan number and the movement variable displacement pump electric motor rotational speed, thus achieved stabilizes for the water main pipe pressure in hypothesis Pressure.Keyword:Frequency transformer PID,PLC controlled ,The constant voltage supplies water.目录绪论 (1)第一章小区变频恒压供水系统分析 (2)1.1 供水系统方案确定 (3)1.2 变频供水系统构成确定 (3)1.3 恒压供水系统的原理 (4)1.3 变频供水系统分析 (4)1.4 变频恒压供水系统的优点 (5)1.5变频调速恒压供水设备的主要应用场合 (6)第二章硬件系统设计 (7)2.1 气压罐部分设计 (7)2.2 变频供水部分设计 (7)2.3 硬件总设计 (9)2.4 用水量计算及水泵的选型 (11)2.5 可编程控制器的选取 (12)2.6 PLC 安装位置确定 (14)第三章软件设计 (15)3.1 程序设计方法选取 (15)3.2 顺序功能图设计 (15)3.3 PLC I/O 分配表 (16)3.4 程序设计 (17)3.5 MicroMaster440变频器参数设置 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)绪论长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。
试论供水系统自动控制问题与对策【摘要】本文介绍了变频器在自动控制恒压供水系统上的应用。
简述了变频器恒压供水系统的优点,系统组成和控制方法等。
重点介绍了变频器pid调节功能的参数设定方法。
通过论述和比较,表明此恒压供水系统相对于传统方式具有很大的经济性和稳定性。
【关键词】变频器;自动控制;恒压供水;问题与对策作为供水工程中的通用机械,消耗着大量的能源,电耗往往占制水成本的60%以上,在我国,每年水泵的电能消耗占电能总消耗的21%。
为了节约降耗,必须采取调节措施使泵站适应负荷变化的运行。
本文介绍一种变频调速恒压供水系统,该系统可根据管网瞬间压力变化,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,并满足用户的流量需求,使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。
在实际工况中,用水量是时刻变化的,为了适应水量的变化,以往多采用调节泵出口阀门定时去控制泵出口压力在某一规定值上,这必然造成用水时有超压或欠压现象。
水泵机组应用变频调速技术,即通过改变电动机定子电源频率来改变电动机转速,可以相应地改变水泵转速及工况,使其流量与扬程适应管网用水量的变化,保持管网最不利点压力恒定,达到了节能效果。
根据这一原理,在应用中选择供水管网最不利点允许的最低压力为控制参数,通过压力传感器以获得压力信号,组成闭环压力自控调速系统,以使水泵的转速保持与调速装置所设定的控制压力相匹配,使调速技术和自控技术相结合,达到最佳的节能效果。
此外,最不利点的控制压力还保证了用户水压的稳定,无论管路特性曲线等因素发生什么变化,最不利点的水压是恒定的。
保证了用水压力的可靠。
1.变频恒压供水特点(1)恒压供水能自动24小时维持恒定压力,并根据压力信号自动启动备用泵,无级调整压力,供水质量好,与传统供水比较,不会造成管网破裂及水龙头共振现象。
(2)动平滑,减少电机水泵的冲击,延长了电机及水泵的使用寿命,避免了传统供水中的水锤现象。
克拉玛依职业技术学院毕业设计(论文)题目: P L C 恒压供水控制系统专业:电气自动化设计指导老师:叶晓燕毕业设计学生: 阿依别克·哈孜木汗学号:********目录摘要............................................. - 0 - 1.设计任务书..................................... - 1 -1。
2设计目的................................. - 1 -1.3设计内容及要求............................ - 1 -1.4设计进程安排.............................. - 3 -2.PLC恒压供水控制系统 ........................... - 4 -2。
1引言..................................... - 4 -2.2恒压供水PLC控制系统的基本策略............ - 4 -2.3恒压供水系统的基本构成.................... - 5 -2。
4 工作原理 ................................ - 5 - 3。
水泵电机的选择................................ - 9 - 3。
1。
概述 ................................... - 9 - 4、PLC的模拟量扩展单元的配置和选型 ............. - 10 -4.1 PLC模拟量扩展单元的配置及应用....... - 10 -4.2 PLC系统的选型...................... - 10 -5、电控系统的原理图............................. - 11 -5.1 主电路图、 .............................. - 11 -6、系统的程序设计............................... - 14 -6。
某小区高楼变频恒压供水控制系统设计摘要随着我国社会经济的发展,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线,阐明了供水系统的变频调速节能原理;具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构,通过研究和比较,得出结论:变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式,以某居民小区水泵电动机控制系统为对象,逐步阐明如何实现水压恒定供水。
进行了控制系统的主电路设计,控制电路设计。
对输入输出点进行了统计,共有13个输入输出点,根据PLC的选型原则,设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器,利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器的内置PID控制方式完成,根据控制系统软硬件设计和控制要求,结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
在介绍了PLC的编程方法的基础上,选用了适合初学者的逻辑代数编程,写出了恒压变频供水的逻辑代数,并设计了梯形图,利用PLCSIM仿真软件进行了仿真,仿真的结果表明了设计程序的正确性。
利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面,界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。
最后对恒压供水进行了经济效益分析,分析的结果表明具有明显的节能效益。
关键词:恒压供水,变频调速,PLC,设计,仿真ABSTRACTAs China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trendIn this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, through research and comparison, concluded: Frequency Control is the highest international one-effectiveness, performance, the best and most widely, the most The future development of the Motor technology. Therefore this paper to adopt the PLC and inverter combination of a systematic approach to a small residential area pump motor control system for the target, and gradually clarified how to achieve a constant supply pressure.A control system for the main circuit design, control circuit design. The input and output points to the statistics, a total of 13 input and output, the PLC in accordance with the principle of selection, equipment selection in the production of the most widely produced by Siemens S7-200 series (CPU222) of the PLC and pumps for MM430 The converter, using its own frequency converter itself to achieve the soft-start the pump motor launch. In the control process, the electronic control system completed by the S7-200, PID control by the converter built-in PID control manner, in accordance with control system software and hardware design and control requirements, combining the functions of converter table preset parameters of the relevant parameters . After the introduction of the PLC programming methods, based on the choice of the logic of algebra for beginners programming, the constant pressure to write the logic of algebra frequency of water supply and design of the ladder, use of simulation software PLCSIM the simulation, simulation The results show thatthe correctness of the design process. WinCC use of the configuration software designed high frequency constant pressure water supply control system interface, dynamic interface may reflect the work of pumping frequency of water supply status. Finally, the constant pressure of water supply for the economic benefit analysis, analysis of the results showed that a significant energy efficiency.Keywords:Constant pressure Water Supply ,Variable velocity Variable frequency,PLC,Design,Simulation目录第一章绪论 (7)1.1引言 (7)1.2本课题产生的背景和意义 (8)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (8)1.3.2 变频供水系统应用范围 (9)1.4本人的主要工作 (9)第二章变频恒压供水的理论分析 (11)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水电机的搭配 (11)2.3水泵的调节方式 (12)2.4恒压供水系统的能耗分析 (13)2.5供水系统的安全性问题 (15)2.5.1 水锤效应 (15)2.5.3 水锤效应的消除 (16)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (16)第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 (17)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (17)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (18)3.3供水设备的选择原则 (19)3.4参数的计算与供水设备选型 (21)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (21)3.4.2 变频器的选择 (21)3.4.3 压力传感器的选择 (23)3.4.4 水位传感器的选择 (23)3.4.5 其他低压电器的选择 (23)3.5PLC的选型 (24)3.5.1 I/O点的统计 (24)3.5.2 PLC选型的基本原则 (25)3.5.3 I/O的分配 (25)3.6系统硬件线路设计 (26)3.7PID参数的预置 (27)第四章变频恒压供水控制系统软件的设计 (29)4.1常用编程方法 (29)4.1.1 经验设计法 (29)4.1.2 翻译设计法 (29)4.1.3 逻辑代数设计法 (30)4.2编程软件的简单介绍 (32)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (33)4.4程序的仿真与调试 (37)4.4.1 仿真软件的简介 (37)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (38)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (40)4.5.1 WinCC软件简介 (40)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (41)4.6经济效益分析 (44)第五章总结与期望 (47)5.1总结 (47)5.2展望 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录语句表 (50)第一章绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
题目居民小区水箱智能控制系统目录第一章前言 (2)第二章功能说明,结合功能框图 (3)第三章使用操作说明 (5)第四章原理图分析主要部分工作原理 (7)第五章 PCB板制作 (9)第六章主要芯片资料应用说明 (11)第七章程序框图及说明 (15)第八章调试数据记录表及调试故障现象及其解决方法 (16)第九章心得体会 (20)第十章致谢 (22)第十一章参考文献 (23)第十二章附录(源程序) (24)第一章前言水箱智能控制系统是小区智能化发展过程中必不可少的重要组成部分,他的性能和工作质量的优良时刻关系着人民的安全。
在过去,大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的,这样的人工方式带来了很大的弊端,比如水位的控制,时刻监控水位的环境,夜间的监控等等,操作员稍有疏忽,或者简易的监测器件损坏,将带来无法弥补的损失。
所以,对水箱控制,如果能够使用精密的而且完全会严格按照成产规定运行的自动化系统,可以最大限度的避免事故的几率,同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
相对于机械式水位控制器,电子式的水位控制器有着无可比拟的优点:添加水位显示电路、点击保护电路、强制性手动开、关机电路可以达到水位显示、简单的电机保护、水位自动控制,控制精度是传统机械式水位控制器的几何倍。
本控制采用了高效率、高稳定性、低功耗的ATM89C51单片机,正是由于它单芯片的结构形式与所采用的半导体工艺,使其在速度、功耗、成本上和多芯片系统相比具有较大的优势。
它侧重的是增强对测控对象的控制功能,提高工业环境下的可靠性,构成灵活、方便的应用计算机系统的界面接口。
其主要优点归纳起来有五点:(1)性价比高;(2)集成度高,可靠性好;(3)功能完善,接口多样;(4)低功耗、低电压;(5)总线多样,易于扩展。
第二章 功能说明,结合功能框图结构方框图(-)本产品控制部分采用低电压,高性能CMOS8位微处理器A TMEL 的AT89C51,该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
小区生活给水系统设计探讨摘要:通过对《建水规》(2009版)的深入学习,在安全,经济,合理的原则下,对给水系统设计过程的各环节,如给水泵房位置的合理设置,给水的分区方式及小区给水泵流量的合理选择等几个关键点进行了探讨,结合工程实践,提出了建议,进而优化小区生活给水系统设计。
关键词给水系统;给水分区;水泵中图分类号:tu991.41文献标识码: a 文章编号:1给水泵房位置的合理设置1.1近年来,因住宅地下泵房噪音扰民问题,已引发过多起住户与物业公司、房地产开发商或设计院之间的纠纷,有的甚至上诉到法院。
举例2008-5-28北青报b4版:翠城小区333号楼地下二层,设计为该小区共9栋住宅楼的集中水泵房,该楼从3门到6门下方共布置了4 台给水泵和两台中水泵。
6台水泵24小时不间断的轮换工作,由于固体传声的原因,连住在6层的居民也受到源自地下的噪声干扰。
入住一年多来,十几户居民和开发商不停地打拉锯战,开发商也想尽了各种能想到的措施,更换了6台低噪音水泵,改造了管道支架、吊架,加了隔音层等等,但效果仍不完全理想。
居民强烈要求把泵房移走,处理掉噪声源。
但对于开发商来说,这谈何容易?且不说泵房移走重建,改造工程造价多少,易地重建水泵房及吸水池储水箱,到哪儿去找地方及空间?小区外线也需做较大调整,而小区已经住满了居民,供水又怎能轻易中断?因此,在工程已经建成投入使用之后,再想解决住宅卧室下面泵房的运转噪音问题,即使采取种种隔音减震措施,要想彻底解决也非常困难。
1.2为避免出现上述问题,建筑给排水设计应在以下方面特别注意:(1)在住宅楼总图规划和方案设计阶段,如室外条件允许,应尽量把生活泵房设计在住宅楼外,不设在住宅楼内。
如为了物业人员管理方便,可将楼外地下生活给水加压泵房与楼内地下室以地下通道相连。
这样的设计可从根本上解决生活泵房噪音问题。
(2)如受室外条件限制,生活泵房一定要设在楼内地下室时,如地下有两层(通常地下一层是自行车库,地下二层是人防等),可将泵房尽量设在地下二层(留出泵房面积在人防区以外)。
毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目:恒压供水控制系统设计设计要求:1.设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。
2.本系统主要以PLC来控制,按照控制要求选择器件,设计其硬件主控电路。
3.根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等;4.按照设计要求设计相应算法,编制相应的PLC控制程序。
设计进度要求:第一周:确定题目,查阅资料第二周:根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周:对硬件进行设计第四周:对软件进行设计第五周:进行调试,找出问题第六周:改进设计中存在不足第七周:撰写设计论文第八周:整理论文,准备答辩指导教师(签名):摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
恒压供水是指用户端在任何时候,不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较,变频器根据比较结果调节水泵的转速,达到控制管网水压的目的。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究,开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章.第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择.第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词:恒压供水,PLC,变频技术目录摘要 (II)1 变频控制系统简介 (1)1。
1变频调速供水控制系统简介 (1)1。
2变频调速在供水行业中的应用 (1)2 供水系统的变频调速节能原理 (4)2。
1 水泵调速运行的节能原理 (4)2。
2 本系统总体介绍 (5)3 系统硬件的工作原理及硬件选择 (7)3。
1 PLC的工作原理及选择 (7)3.2 变频调速系统原理及选择 (9)3。
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)摘要随着中国经济的快速发展,城市步伐加快。
现在很多人已经住进小区,所以小区必须提供给人们很好的供水质量,但也不能浪费有限的水资源。
每个小区都建有自己的供水系统。
小区供水系统的稳定性,可靠性,经济性直接影响到供水质量,传统的供水方式普遍存在占地面积大,可靠性差,难以维护等缺点,所以现在基本已经被淘汰。
本文详细介绍了供水控制系统的开发过程,全文分五章,第一张介绍了本系统的开发背景,开发目标和开发意义:第二章概述了本系统控制功能及原理:第三,四章分别详细传输了供水控制系统的软件和硬件设计方案:第五章对于系统调制作了详细说明。
关键词DS18B20;水位控制;AT89C51I哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)AbstractWith China's rapid economic development, the city accelerated. Many people have moved to district, district must provide to the people so good water quality, but they can not waste the limited water resources. Each community is built their own water supply system. Water supply for system stability, reliability and economy directly affect the water quality, the traditional common in an area of large water supply, unreliable, difficult to maintain such shortcomings, so it basically has been eliminated.This paper describes the development of water supply control system, the text consists of five chapters, the first Zhang introduced the background of this system development, development goals and develop meaning: The second chapter outlines the functions and principles of the system control: two chapters Details were transferred water supply control system software and hardware design solutions: Chapter prepared for the system, explained in detail.Key words DS18B20 water level control AT89C51II哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 系统的开发背景 (1)1.2 系统的开发意义 (1)1.3 系统的开发目标 (2)1.4 本章小结 (2)第2章系统的功能及原理 (3)2.1 系统功能 (3)2.2 系统工作原理 (3)2.3 本章小结 (5)第3章硬件设计 (6)3.1 引言 (6)3.2 系统硬件设计及组成 (6)3.2.1 显示模块 (8)3.2.2 键盘输入模块 (9)3.2.3 水温监控模块 (10)3.2.4 温度传感器 (11)3.2.5 水位监控系统 (12)3.2.6 水循环系统 (14)3.2.7 报警模块 (15)3.3 本章小结 (16)第4章软件设计 (17)4.1 引言 (17)4.2 软件的总体设计 (17)4.3 软件的详细设计 (17)4.3.1 主函数 (18)4.3.2 显示函数 (19)4.3.3 水温正常范围设定相关函数 (20)4.3.4 水温监控相关函数 (22)III哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)4.3.5 水位监控相关函数 (25)4.3.6 异常处理函数 (26)4.4 本章小结 (26)第5章系统调试 (28)5.1 硬件调试 (28)5.1.1 显示模块及键盘输入模块调试 (28)5.1.2 温度检测电路调试 (28)5.1.3 水位检测电路调试 (28)5.1.4 控制外设的继电器和报警模块调试 (28)5.2 软件调试 (29)5.2.1 调试的主要方法和技巧 (29)5.2.2 调试中遇到的问题和解决方法 (29)5.3 综合调试 (30)5.4 本章小结 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 (34)附录2 (37)附录3 (38)IV哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)第1章绪论1.1 系统的开发背景现今社会,自动化装置无所不在,在控制技术需求的推动下,控制理论本身也取得了显著的进步。
小区水位的检测和控制,需要一套更完善的控制系统。
实践证明,自动化操作,具有不可替代的应用价值。
本设计的小区供水系统控制,基于单片机的水位控制系统使水位保持在一定的位置。
以满足用水的需要。
本设计的目的是用单片机设计一个控制系统,用来对小区水位进行控制。
水位控制系统的研究对于提高供水系统的自动化水平,提高生产效率具有重要的意义。
本设计主要研究对系统硬件的各个部分进行选型,研究芯片之间的连接方法,以单片机系统对模拟的小区供水控制系统的水位控制用C语言对控制程序进行设计。
适应范围:1.高层建筑、居民小区、别墅等居民生活用水。
2.企事业单位、宾馆、写字楼、百货商场,大型桑拿浴、医院、学校,体育馆,高尔夫球场,机场等场所的日常用水。
3.生产制造、洗涤装置、食品工业、工厂、工矿的生产用水。
4.其他:老旧水池供水及其它形式供水的改造。
1.2 系统的开发意义本课题设计开发的小区供水控制系统可通过对平衡水箱的控制实现对水位、水温的控制,系统可以自动地实现实时检测,实时处理,实时显示,实时控制。
而以往的很多的小区中水温的控制乃至供水控制还采用着人工检测、控制,由日常维护人员频繁检测小区供水的各项指标后,人工进行处理。
很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费,同时也容易出差错。
而这套系统可以彻底将人从手动操作的烦恼中解脱出来,既省时又省力,且技术先进、运行可靠,具有很好的开发前景,将会受到广-1-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)大用户的欢迎。
依靠自动化的实时控制技术,能够大大的提高小区供水控制系统的可靠性、安全性和整个系统的效率,还能有效的减少系统中各设备的损耗和日常的费用。
凭借自动化的控制系统可以在减少人力的情况下提高效率,不但满足现今市场的需要,更可以使小区本身的环境更好。
1.3 系统的开发目标本系统设计针对于目前中小区的供水需求及水温检测控制需要。
通过对平衡水箱的控制实现对小区水位、水温的控制。
系统启动后首先检测系统是否为排水状态,在确定系统处于非排水状态时,当水位低于水位下限时则打开注水管阀门向平衡水箱中注水,超过水位上限后自动关闭注水管阀门,由于平衡水箱和游泳池的连通状态,此时储水箱中液面会与平衡水箱中液面持平。
本系统采用循环供水方式,在提供完用户供水时,会适时监测水箱中的水位,如果没有打到标准水位,会利用水泵向水箱中注水,通启动水泵的同时进入水位监控状态。
在监控状态下,系统会对平衡水箱中的水温进行实时检测,并在液晶上显示。
当水温低于水温下限时,平衡水箱中的加热器自动加热,当水温低于水温上限时,加热器自动停止加热。
此外,监控状态时如水位、水温出现异常情况系统会自动报警。
本次设计的自动控制系统是根据实际小区供水的日常需要,来解决实际供水和水温的控制问题,具有很高的实用价值。
1.4 本章小结本章介绍了本系统的开发背景、开发目标和开发意义,阅读本章可以全面了解到小区供水系统的智能性、可靠性、经济性等的实用价值。
-2-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)第2章系统的功能及原理2.1 系统功能小区供水控制系统的主要功能是对平衡水箱的水温、水位的实时检测、显示、控制及异常报警。
系统的详细功能如下:◆自动注水功能:系统启动后对平衡水箱和储水箱的注水,通过水泵使平衡水箱与储水箱之间形成循环水流。
◆对储水箱水温的实时检测、显示、控制功能:正常水温范围设定,系统初始化时水温上限为80℃,水温下限为26℃,上限报警水温为大于80℃,下限报警水温为小于26℃,四个温度均可根据具体需要调节。
当水温低于水温下限时开始加热,到达水温上限时停止加热。
◆水位的实时检测、控制功能:当水位低于水位下限时开始加水,水位达到水位上限时停止加水。
◆系统自动报警功能:水温异常处理,当水温高于上限报警温度时加热器仍继续加热时或水温低于报警下限温度时加热器仍未启动则报警。
水位异常处理,当水位高于报警上限仍处于注水状态时或水位低于报警下限仍未注水时则报警。
2.2 系统工作原理本系统面向一般小型小区供水设计结构图如图2-1所示。
-3-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)小区供水控制系统图2-1 储水箱供水设计结构图系统启动后进入工作状态,首先采样平衡水箱中水位传感器传来的水位值,送CPU进行处理,再根据该水位值决定是否打开注水阀门,如果水位低于水位下限开阀注水,当水位超过水位上限后关闭注水阀门。
此时储水箱中液面与平衡水箱中液面是持平的,这是由于平衡水箱与储水箱是连通的,所以当平衡水箱与储水箱之间出现水位差时,水会流向液面低的水池中直到两端液面持平。
在完成注水过程后,系统通过控制继电器使常开触点闭合,启动储水箱内的水泵开始抽水,通过水泵与平衡水箱之间的水管向平衡水箱中灌注形成循环水流。
系统在启动水泵的同时进入供水监控状态。
在监控状态下,系统会循环采样平衡水箱中水位传感器、水温传感器的值,存储于RAM中,并将温度显示在液晶上。
再用本次存储值与其设定的数值比较,根据比较结果进行不同处理。
在整个监控过程中,系统中被检测控制的参数如果出现异常情况,系统会自动报警。
即:如果水位超过水位上限后仍继续上涨,当水位传感器采集到水箱中水位超过上限报警水位时,系统则会自动报警,或水位低于报警下限仍未注水,系统自动报警。
在水温超过上限水温后仍继续上升,当水温传感器采集到水箱中水温超过上限报警温度时,系统会自动报警报警,或当水温低于下限报警温度加热器仍未启动,-4-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)系统自动报警。