PLC恒压供水系统的设计 开题报告

一、选题的目的、意义和研究现状
二、研究方案及预期结果
PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统。

PLC根据管网压力自动控制各个水泵之间切换，并根据压力检测值和给定值之间偏差进行PID运算，输出给变频器控制其输出频率，调节流量，使供水管网压力恒定。

根据以上控制要求，进行系统总体控制方案设计。

硬件设备选型、PLC选型，绘制系统主电路图，绘制控制电路图，设计梯形图控制程序，对程序进行调试。

图1 变频恒压供水系统框图
三、研究进度
1.第5周：查阅资料，完成开题报告
2.第6-7周：在查阅资料的情况下，进行相关方案的论证，选择最优方案
3.第8-9周：分析主电路原理，根据相关指标设计主电路。

4.第10-11周：分析控制电路原理，设计控制电路。

5.第12-13周设计梯形图控制程序。

6.第14-15周：完成毕业设计论文。

7.第16周：毕业答辩。

四.主要参考文献
五、指导教师意见。

辽宁石油化工大学
信息与控制工程学院
毕业设计（论文）开题报告
论文题目：基于PLC的恒压供水系统设计
学生姓名：
专业班级：电气工程及其自动化
学号：
指导教师：
年月日
填写说明：
1．题目的背景和意义
对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。

2．题目研究现状概述
通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。

3．题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，
不少于300字
4．进度计划
从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。

5．参考文献
对“2.题目研究现状概述”项引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。

不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），
注：相应栏不够时自动加页。

排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅
要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。

华东交通大学理工学院本科生毕业设计（论文）开题报告题目：恒压供水控制系统设计分院：机电分院专业：机械设计制造及其自动化班级：07机制3班学号：姓名：指导教师：填表日期：2011 年 3 月 2 日一、选题的依据及意义：依据：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。

而恒压供水系统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。

意义：恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。

例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。

又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。

而且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。

所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。

在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、压频比控制及各种保护功能。

应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。

毕业设计(开题报告) 信息与电子工程系工业电气自动化专业 04级 1 班课题名称：S7-200 PLC控制的变频调速恒压供水系统设计毕业设计(论文)起止时间：2007 年 3 月 1 日～ 6 月10 日(共16 周)学生姓名：赵晋学号：3040221123指导教师：黄云龙、朱秋琴、廖东进报告日期： 2007-3-203．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路3.1调速控制节能分析水泵的设计负荷是按最不利条件下最大时流量及相应扬程设定的。

但实际运行中水泵每天只有很短的最大时流量，其流量随外界用水情况在变化，扬程也因流量和水位的变化而变化。

因此水泵不能总保持在一个工况点，需要根据实际情况进行控制。

通常采用的方法有阀门控制和调速控制。

阀门控制是通过增加管道的阻抗而达到控制流量的目的，因而浪费了能量：而电动机调速控制可以通过改变水泵电动机的转速来变更水泵的工况点，使其流量与杨程适应管用水量的变化，维持压力恒定，从而达到节能效果。

由流体力学可知，水泵给管网供水时，水泵的输出功率p 与管网的水压H 及出水流量Q 的乘积成正比；水泵的转速n 与出水流量Q 成正比：管网的水压H 与出水流量Q 的平方成正比。

由上述关系有，水泵的输出功率p 与转速n 的三次方成正比，即：1P k HQ =； 图1-12n k Q =；23H k Q =；3P kn =；式中k,k 1,k 2,k 3为比例常数。

当系统出水流量减小时，通过变频调速装置将供水水泵转速调小，则水泵的输出功率将随转速的变化而减小。

变频调速节能原理田如图1-1所示。

图中曲线1、2、3为管网阻力特性曲线，曲线4为水泵转速为n 1时的运行特性曲线，曲线5为水泵转速为n 2时的运行特性曲线。

水泵原来的工作点为曲线3和曲线4的交点A ，此时出水流量为Q 1，管网压力为H 1，水泵转速为n 1。

当系统的出水流量减小到Q 2，系统管网特性为曲线1。

曲线1和曲线4的交点B 为运行工作点。

恒压供水系统开题报告第一篇：恒压供水系统开题报告毕业设计开题报告题目系别：机电工程系专业：机电一体化班级：学号：姓名：一、选题目的和意义随着我国社会经济的发展，工业化和城市化进程的加快，城市人口和城镇建设规模不断扩大，人们生活水平日益提高，因此对城市的供水系统提出了更高的要求。

供水系统主要表现在其可靠性、稳定性、经济性等方面，它们将直接影响到我们的正常工作和生活和工作，也体现了供水管理水平的高低。

而我国在市政供水无法满足一个小区的供水要求，控制自动化水平低。

其主要表现在用水高峰期，供应量低于需求量，经常出现小区四楼以上经常缺水出现供不应求的现象，而在低峰期，出现一楼水压过高，供应量又高于需求量，出现供过于求的现象，经常造成水管破裂供水系统损坏电能和水资源的浪费，传统的供水由市政局提供水，大都采用恒速泵加压供水、高水位水塔，但可靠性不高，不经济，自动化程度低难以满足人们生活的需求，本文根据城市小区的现状设计一套恒压供水系统。

这套系统具有压力恒定，能实现泵驱动电动机的软启动、软停止闭环控制系统等高效节能的优点。

随着PLC控制技术和变频器调速技术的发展，提高供水系统可靠性，利用先进的自动化技术，控制技术，设计高性能，高效率，高节能的恒压供水系统成为必然趋势。

其具有广阔的应用前景和可观的经济社会效应。

恒压供水是在PLC控制技术和变频器调速技术发展之后发展起来的，在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、启制动控制方面，应用在恒压变频供水系统中是变频器仅作为执行机构，在设计是都采用一台变频器控制一台水泵机组的方式，因此投资成本高，随着变频技术的发展和变频供水系统的稳定性和可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，像日本SAMC公司，就推出了恒压供水基板，备有“变频泵固定方式”和“变频泵循环方式”两种模式。

开题报告电气工程及其自动化基于PLC控制的变频恒压供水系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着社会主义市场经济的发展，科学发展、可持续发展的深入人心，再加上目前能源紧缺，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高兴能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。

在我国，很多地区浪费水电资源的情况比较严重，所以相对而言，节电节水的潜力非常大。

据有关国际组织发表的资料显示：中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右，消耗的水是他们的2倍左右。

我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的 1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供给紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人。

节电节水,不仅潜力巨大, 而且意义深远。

水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，节水节能已经成为时代特征。

长期以来在城市供水、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，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，出现水压升高的情况，此时将会造成能量的浪费，同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。

变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术，也使其应用进入了一个新的高潮。

它是通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。

自1956年世界上第一个晶闸管诞生到现在历时近半个世纪，随着电子技术的飞速发展，变频控制器从控制模块、功率输出和控制软件都已完全成熟，在提高性能的同时，功能上也有较大的扩展，很多专用变频设备附带简易PLC功能，再加上产品价格的降低，为变频器的应用打开了广阔的市场。

本科毕业设计开题报告
题目:基于PLC的恒压无塔供水系统设计
专题：
院(系）：电气与信息工程学院
班级：自动化06-1班
姓名：XXX
学号：XX
指导教师: XXX
教师职称：教授
XXXXXX本科毕业设计开题报告
通过PLC 控制器控制变频器，再通过变频器调节电机泵的运行状况，以此实现正常的供水.
图2-1:恒压供水系统控制方案原理框图
JS
浮
球
开
关加水入口
蓄水池PLC 变频器M1M2
M3
M4压力
变
送
器通讯接口
消防用水
生活用水
图2-2:生活消防双恒压供水系统构成图
理论分析：
恒压供水站一般需设多台电机泵,这比设单台电机泵更加节能而可靠。

因为配单台电机泵时，它的功率必须足够大，在用水低峰期时使用一台大电机泵无疑造成浪费，但如果电机泵选小了,在用水高峰期时又会出现供水不足的现象,而且电机泵损坏需要维修时，使用别的电机泵承担供水任务是必要的。

所以,应该根据供水的具体需求选择两台以上电机泵(本设计以三台电机泵为例）。

恒压供水系统的主要目标是为了保证管压网水压的恒定,电机泵的转速会随着用水量的变化而变化，这就要求变频器对电机泵进行供电控制。

这也有两种配置方式：一是为每台电机泵配一台变频器，这种方式，电机与变频器间不需要切换，但是购买变频器的费用较高，成本过大；另一种方式是一台变频器控制多台电机泵，变频器与电机泵之间可以切换，供水运行时，一台电机泵变频运行，其余电机泵共频运行,这种方式，不仅可以满足不同用水量的需求，而且可以充分利用变频器和PLC 的控制资源。

基于组态王、PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计的开题报告一、研究背景和意义随着水资源的逐渐紧缺，水的管理也越来越受到人们的关注。

恒压供水系统是现代城市供水系统中的一种重要形式，它能够稳定地为用户提供平稳的水压，保障了水的供应质量和安全。

因此，恒压供水系统的控制技术研究具有重要的理论和应用价值。

现代工业自动化技术的迅速发展，使得PLC、变频器等自动化设备成为恒压供水控制系统中的重要组成部分。

组态王是一款功能强大、易于学习和使用的组态软件，能够有效地协调PLC和变频器的工作，实现恒压供水的自动控制。

因此，通过基于组态王、PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计，不仅可以提高恒压供水控制系统的性能和可靠性，而且可以提高水资资源的利用效率，减少资源的浪费，实现节能减排的目标。

二、研究内容和目标恒压供水控制系统是一个典型的自动控制系统。

本研究将基于组态王、PLC及变频器，设计一个恒压供水自动控制系统。

具体研究内容包括：1.系统结构设计：建立恒压供水自动控制系统的整体结构，设计PLC 系统和变频器控制电路，实现恒压控制。

2.系统功能设计：设计控制系统的各种功能，如自动、手动切换、恒压控制、水泵故障保护等。

3.软件编程与调试：编写PLC程序和组态王软件，实现与变频器的通讯和控制，同时进行系统的调试和优化。

4.系统性能分析：通过实验测试，分析控制系统的稳定性、可靠性和节能效果等性能指标，为系统的改进和升级提供参考。

三、研究方法本研究将采用实验方法，通过现场实验，检验系统的性能和可靠性。

具体研究过程如下：1.系统结构设计：根据控制要求和配套设备，确定恒压供水控制系统的整体结构，并进行电路设计和参数选择。

2.系统功能设计：根据恒压供水控制的实际要求和使用习惯，设计恒压控制、自动切换、手动切换、水泵故障保护等功能。

3.软件编程与调试：利用组态王软件编写PLC程序，实现与变频器的通讯和控制，并进行现场测试和调试。

4.系统性能分析：通过实验测量，对系统的稳定性、可靠性、节能效果等性能指标进行评估和分析。

基于PLC的变频恒压供水系统的研究与开发的开题报告一、选题背景水是生命之源，是人类生活中必不可少的资源。

在现代城市中，供水系统的建设与发展已经成为城市建设的重要组成部分。

随着城市化进程的加快，供水系统规模不断扩大，供水要求越来越高。

传统的非变频供水系统在水压调节方面存在一定的缺陷，往往出现水压波动较大、节能效果不明显等问题。

随着电子技术的发展，基于PLC的变频恒压供水系统逐渐流行起来，该系统具有自动化程度高、稳定性好、节能效果显著等特点，因此得到了广泛应用和研究。

二、选题意义基于PLC的变频恒压供水系统具有重要的实际意义和应用价值。

首先，该系统不仅能够保证供水系统的稳定运行，避免水压波动较大的问题，而且还能够实现节能、减少环境污染等目的。

其次，该系统还能够实现智能化控制，提高了供水系统的自动化程度，大大降低了管理成本。

最后，该系统能够适应不同压力、流量的供水要求，具有广泛的应用前景。

三、研究内容和方案1.研究基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理和工作原理。

2.分析该系统在节能、降低环境污染、提高供水质量等方面所起的作用。

3.开发基于PLC的变频恒压供水系统的控制软件和硬件。

4.进行实验室和现场测试，对系统的运行效果和控制精度进行评估。

5.总结和分析研究结果，提出改进和完善的建议。

四、研究计划和预期结果1.项目起止时间本项目研究工作计划从2021年9月开始，到2022年6月结束。

2.研究过程安排第一阶段：文献综述、理论分析和方案设计（2021年9月-2021年11月）第二阶段：系统软硬件的开发与实现（2021年12月-2022年2月）第三阶段：实验室测试和现场测试（2022年3月-2022年5月）第四阶段：总结分析和论文撰写（2022年6月）3.预期结果预计本研究将对基于PLC的变频恒压供水系统的设计、开发和管理方面作出一定的贡献。

预期结果包括：1）研究出一种基于PLC的变频恒压供水系统的设计和工作原理。