PLC變頻調(diào)壓供水設(shè)計-開題報告

A. 文獻綜述

一、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

董偉（2020）認(rèn)為變頻恒壓供水控制系統(tǒng)應(yīng)用了模糊控制技術(shù),較好的克服了傳統(tǒng)PID控制中穩(wěn)定性差,參數(shù)調(diào)整困難的問題,并提供了一種用PLC實現(xiàn)模糊控制的新方法.該系統(tǒng)取代了高塔或水泵直接加壓供水方式,提高了供水質(zhì)量。

厲翔（2019）認(rèn)為通過對變頻恒壓供水系統(tǒng)進行理論分析,確定了相應(yīng)的設(shè)計方案和控制策略,并在S7-200PLC的硬件壞境下使用STEP 7-MICRO/WIN V3.2版編程軟件進行了編程,通過變頻調(diào)速完成電機轉(zhuǎn)速的控制,從而實現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計;該系統(tǒng)不僅取代了水塔、高位水箱及傳統(tǒng)的氣壓罐供水裝置,且經(jīng)濟節(jié)能,保護功能齊全,工作穩(wěn)定可靠,可在生產(chǎn)和生活中的很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

袁鈺琪,高健桐（2019）認(rèn)為基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的原理,結(jié)構(gòu)以及器件選擇,在自動控制模式和手動控制模式下,通過變頻調(diào)速,水泵機組的增泵切換與減泵切換,實現(xiàn)變頻恒壓供水,節(jié)約能源.配有游泳池、KTV、健身房、大型影院等，已交付使用。

孫智宗（2019）認(rèn)為供水壓力僅靠人工手動調(diào)節(jié)是很難緩解的,導(dǎo)致供水壓力在用水需求量較大時不夠、在用水需求量較小時過大的現(xiàn)象,資源被極大地浪費了。為有效解決這一問題,將先進的自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)及控制手段等融合到自來水廠的變頻恒壓供水系統(tǒng),通過用戶的用水需求來對供水量進行自動調(diào)節(jié)。

童紀(jì)闐（2018）認(rèn)為供應(yīng)恒壓供水必須嚴(yán)格要求穩(wěn)定性和可靠性,現(xiàn)對原恒壓純水供水系統(tǒng)進行改造,通過雙變頻系統(tǒng),確保在一臺變頻器故障的情況下,仍能保證系統(tǒng)恒壓供水；同時,采用變頻器自身PID控制,確保在PLC故障的情況下,仍能保證恒壓供水正常。

二、國外研究現(xiàn)狀

Mark（2015）從一定的角度分析了風(fēng)機變頻調(diào)速的作用,并對基于PLC的變頻器調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)方面展開探討,更有效地節(jié)約能源資源,規(guī)避傳統(tǒng)風(fēng)機存在的各種問題.

J.V Vegte（2014）發(fā)現(xiàn)恒壓供水的節(jié)能經(jīng)濟，自動化程度高等優(yōu)點和變頻技術(shù)日趨成熟之后，國外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開始重視研發(fā)和推廣具有恒壓供水功能的變頻器，其基板上面可以集成可編程控制器和PID調(diào)節(jié)器，從而實現(xiàn)對管道水壓的閉環(huán)控制，使水壓保持恒定。

MaiDeDan（2013）發(fā)明并首家生產(chǎn)變頻器，隨后瑞士、法國等國家通過利用變頻調(diào)速技術(shù)，研發(fā)了HVAC技術(shù)。通過進一步的優(yōu)化功能推出了可實現(xiàn)PLC和PID電控系統(tǒng)功能的恒壓供水基板。

Schneider（2015）認(rèn)為把調(diào)節(jié)器和PLC的功能集成在變頻器中，通過指令的設(shè)置實現(xiàn)這個控制系統(tǒng)所需的功能，最多可以搭建一個控制七臺電機來實現(xiàn)變頻恒壓供水的系統(tǒng)。

Valk v d O M C , Tessema A（2013）對恒壓供水變頻器的基板進行了研究，最終設(shè)計出一款雙控制模式的基板，該基板的特色之處在于能夠?qū)⒍鄠�具有控制功能的硬件同時安裝在變頻器控制基板上，并通過設(shè)置PLC指令代碼以及PID指令代碼等來實現(xiàn)電控系統(tǒng)的功能。

E. A. Cleveland（2015）認(rèn)為變頻恒壓供水系統(tǒng)由PLC,變頻器,水泵機組,壓力傳感器等構(gòu)成.系統(tǒng)包含三臺水泵電機,它們組成變頻循環(huán)運行方式,采用變頻器實現(xiàn)對三相水泵電機的軟啟動和變頻調(diào)速,運行時采用"先啟先停"的切換原則.壓力傳感器檢測當(dāng)前水壓信號,送入PLC與設(shè)定值比較后進行PID運算,從而控制變頻器的輸出頻率,進而改變水泵電機的轉(zhuǎn)速來改變供水量,最終保持管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近.系統(tǒng)仿真測試表明該設(shè)計操作方便,性能良好,提高了恒壓供水控制的安全性,可靠性與實用性。

B. 論文提綱格式

一、引言

二、恒壓供水系統(tǒng)的分析

（一）恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成

（二）系統(tǒng)功能分析

三、系統(tǒng)硬件的設(shè)計

（一）變頻器的設(shè)計

（二）控制器的設(shè)計

（三）PLC的選擇及應(yīng)用

1. PLC在恒壓供水泵站中的主要任務(wù)

2. 控制系統(tǒng)的I/O分配

3. PLC系統(tǒng)選型

（四）電氣控制系統(tǒng)原理圖

1. 主電路圖

2. 控制電路圖

3. PLC外圍接線圖

四、系統(tǒng)程序設(shè)計

（一）由“恒壓”要求出發(fā)的工作泵組數(shù)量管理

（二）多泵組泵站泵組管理規(guī)范

（三）程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實現(xiàn)

（四）系統(tǒng)的PLC程序

（五）系統(tǒng)的運行分析

結(jié)束語

C. 參考文獻

[1]董偉.《淺析基于PLC及變頻調(diào)速小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計》[J].科技風(fēng),2020(02):9-10.

[2]厲翔.《基于PLC控制的智能變頻恒壓供水系統(tǒng)》[J].自動化應(yīng)用,2019(12):4-6.

[3]袁鈺琪,高健桐.《基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的研究》[J].農(nóng)家參謀,2019(24):163.

[4]孫智宗.《自來水廠PLC變頻恒壓供水系統(tǒng)的研究與設(shè)計》[J].數(shù)字通信世界,2019(09):92.

[5]童紀(jì)闐.《基于PLC的雙變頻恒壓供水系統(tǒng)》[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(36):20-21.

[6]劉津昕. 《基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)的設(shè)計》[D].吉林大學(xué),2018.

[7]張清恒,李彥陽,張義超,李兆宇.《基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計》[J].工業(yè)控制計算機,2018,31(09):154-155.

[8]劉水,王致杰,王海群,白穎,孫叢叢,朱谷雨.《基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)》[J].信息技術(shù),2017(04):57-60.

[9]徐朋祥.《基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計》[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(06):78.

[10]李義.《基于MCGS和PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)》[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(04):48-49.

[11]于麗佳. 《基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》[D].哈爾濱工程大學(xué),2017.

[12]黃清鋒.《基于PLC的新型恒壓供水系統(tǒng)及節(jié)能應(yīng)用》[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(36):162.

[13]謝濟勵.《基于PLC變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計》[J].西部皮革,2016,38(24):20.

[14]董浩.《基于PLC的水廠供水自控系統(tǒng)設(shè)計》[J].電子制作,2016(23):46+48.

[15]袁文波,車佳磊.《西門子PLC和變頻器在恒壓供水控制中的應(yīng)用》[J].智慧工廠,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