基于plc的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告題目名稱基于plc的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)教育班級(jí)一、選題的目的意義隨著人們生活質(zhì)量的提高，在生活用水方面的質(zhì)量要求也越來越高。同時(shí)，城市小區(qū)供水是給水排水工程的重要組成部分，與人民生活、生產(chǎn)活動(dòng)、消防安全保障密切相關(guān)。當(dāng)水源離用水場(chǎng)所較遠(yuǎn)，而將水送到較遠(yuǎn)或較高的地方，管路中是需要有一定水壓的，水壓高才能將水輸送到遠(yuǎn)處或較高的樓層。生產(chǎn)水壓的設(shè)備是水泵，水泵轉(zhuǎn)動(dòng)的越快，產(chǎn)生的水壓越高。傳統(tǒng)的維持水壓的方法是建造水塔，但是，建造水塔需要花費(fèi)財(cái)力，水塔還會(huì)造成水的二次污染。要解決水壓隨用水量的大小變化的問題，通常的辦法是：用水量大時(shí)，增加水泵數(shù)量或提高水泵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以保持管網(wǎng)中的水壓不變，用水量小時(shí)又需做出相反的調(diào)節(jié)。這就是恒壓供水的基本思路。交流變頻器的誕生和PLC的運(yùn)用為水泵轉(zhuǎn)速的平滑性連續(xù)調(diào)節(jié)提供了方便。因此研制一套基于PLC技術(shù)與變頻調(diào)速控制技術(shù)的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)，解決供水系統(tǒng)負(fù)荷壓力不穩(wěn)定和供水拖動(dòng)電機(jī)一直高速運(yùn)行而造成的浪費(fèi)電能等問題，且具有手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換、在線監(jiān)控及在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等功能，具有很高的實(shí)用價(jià)值。變頻恒壓供水以其環(huán)保、節(jié)能和供水質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)在供水行業(yè)中越來越得到認(rèn)同。在城市小區(qū)化的發(fā)展中，采用以小區(qū)或社區(qū)為統(tǒng)一整體的供水方案，會(huì)使設(shè)備的利用率及節(jié)能比例大大提高.二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近幾年來，由于計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)高新技術(shù)的迅速發(fā)展，水工業(yè)調(diào)度系統(tǒng)也發(fā)展到了新一代的水平。上世紀(jì)90年代初，出現(xiàn)了PC計(jì)算機(jī)，WINDOWS操作系統(tǒng)，PLC可編程控制器，顯示圖形功能低下的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。隨著水工藝流程由簡(jiǎn)單過程向大型化，連續(xù)化，復(fù)雜性方向發(fā)展，控制系統(tǒng)由簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)（如PID，串級(jí)，比值，前饋，后饋等）發(fā)展到先進(jìn)控制系統(tǒng)（如多變量來水預(yù)測(cè)，神經(jīng)元，模糊，魯棒等控制）和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（生產(chǎn)流程控制，管理，決策一體化）。上世紀(jì)80年代初，一位美國(guó)專家就提出“軟件就是儀器”的最新思想。虛擬儀器的核心思路，就是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的資源優(yōu)勢(shì)，使本來需要專用硬件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)軟件化，以便最大限度地降低系統(tǒng)成本，增強(qiáng)系統(tǒng)功能和靈活性。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。恒壓、恒水位供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水位的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定和水位恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。二、主要研究?jī)?nèi)容本文主要介紹了以PLC與變頻器為核心的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置與可編程控制器（PLC）構(gòu)成控制系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運(yùn)行，并自動(dòng)調(diào)整泵組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入CPU運(yùn)算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動(dòng)機(jī)的投運(yùn)臺(tái)數(shù)和運(yùn)行變量泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。恒壓供水的主要目標(biāo)是保持管網(wǎng)水壓的恒定，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速要跟隨用水量的變化而變化的，那么這就是要用變頻器為水泵電機(jī)供電。三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線（一）研究方法1.通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)查找資料；2.針對(duì)重點(diǎn)問題和老師探討或者和小組成員進(jìn)行研究；3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；4.模擬調(diào)試；（二）技術(shù)路線1.根據(jù)控制要求確定輸入與輸出點(diǎn)數(shù)，進(jìn)行I/O分配，編制“I/O分配表”；2.選取硬件配置和型號(hào)；3.根據(jù)PLC的控制情況畫出對(duì)應(yīng)的梯形圖，進(jìn)行修改完善；4.模擬編程實(shí)現(xiàn)總體的控制要求。五、主要參考文獻(xiàn)與資料1崔玉川，傅濤我國(guó)城市給水發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)J中國(guó)給水排水1999.(2)2張勇編著.電機(jī)拖動(dòng)與控制M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20023許建平，焦建雷.PLC在變頻高速恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用J.九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004第12卷（1）24-264廖常初編著可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M重慶：重慶大學(xué)出版社，20015西門子（中國(guó)）有限公司SIMATICS7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)20026鐘肇新，王灝編可編程控制器入門教程（SIMATICS7-200）M廣州：華南理工出版社，19997姜成國(guó)，冉樹成，鄭雪梅，孫斌模糊控制在水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用探討J工業(yè)水處理，2000，20(10)：28308廖長(zhǎng)初.PLC模擬量輸入模塊的使用方法J電工技術(shù)，2003年10期9李忠文編著.變頻器應(yīng)用技術(shù)及電機(jī)調(diào)速M(fèi)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200510杜金城.電氣變頻調(diào)速設(shè)計(jì)技術(shù)M.北京:中國(guó)電力出版社,200111何平.大型泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J2004年12期12GrahamC.Goldwin,StefanFGrebe,MarioE.Salgado.ControlSystemDesign.北京：清華大學(xué)出版社，200213陳國(guó)呈編著PWM變頻調(diào)速技術(shù)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199814李久勝，馬洪飛.電氣自動(dòng)化專業(yè)英語M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2000六、指導(dǎo)教師審批意見年月日河南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期進(jìn)展情況檢查表學(xué)生姓名班級(jí)指導(dǎo)教師論文（設(shè)計(jì)）題目基于plc的城市小區(qū)供水綜合節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)目前已完成任務(wù)1.搜集相關(guān)資料，確定研究課題的思路和方向；2.系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計(jì)和配置選型的確定；3.主電路和控制電路及軟件設(shè)計(jì)開始構(gòu)思；4.準(zhǔn)備書寫論文.是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度：符合尚需完成的任務(wù)1.論文的進(jìn)一步完善；2.電路制作；3.程序設(shè)計(jì)；4.電路調(diào)試、進(jìn)一步調(diào)研、資料的收集；5.進(jìn)行英文翻譯。能否按期完成論文（設(shè)計(jì)）：能存在問題和解決辦法存在問題1.由于沒有經(jīng)常動(dòng)手設(shè)計(jì)過電路，看似很簡(jiǎn)單的電路，要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來，是很難的一件事；2.資料的查找也是一大難題，重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書本中學(xué)到的知識(shí)和實(shí)際的電路聯(lián)系起來；3.英文資料的專業(yè)術(shù)語翻