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PLC變頻調壓供水設計-開題報告

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A. 文獻綜述

一、國內研究現狀

董偉（2020）認為變頻恒壓供水控制系統應用了模糊控制技術,較好的克服了傳統PID控制中穩定性差,參數調整困難的問題,并提供了一種用PLC實現模糊控制的新方法.該系統取代了高塔或水泵直接加壓供水方式,提高了供水質量。

厲翔（2019）認為通過對變頻恒壓供水系統進行理論分析,確定了相應的設計方案和控制策略,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,通過變頻調速完成電機轉速的控制,從而實現恒壓供水系統的設計;該系統不僅取代了水塔、高位水箱及傳統的氣壓罐供水裝置,且經濟節能,保護功能齊全,工作穩定可靠,可在生產和生活中的很多領域得到應用。

袁鈺琪,高健桐（2019）認為基于PLC的變頻恒壓供水系統的原理,結構以及器件選擇,在自動控制模式和手動控制模式下,通過變頻調速,水泵機組的增泵切換與減泵切換,實現變頻恒壓供水,節約能源.配有游泳池、KTV、健身房、大型影院等，已交付使用。

孫智宗（2019）認為供水壓力僅靠人工手動調節是很難緩解的,導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、網絡通訊技術及控制手段等融合到自來水廠的變頻恒壓供水系統,通過用戶的用水需求來對供水量進行自動調節。

童紀闐（2018）認為供應恒壓供水必須嚴格要求穩定性和可靠性,現對原恒壓純水供水系統進行改造,通過雙變頻系統,確保在一臺變頻器故障的情況下,仍能保證系統恒壓供水；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、國外研究現狀

Mark（2015）從一定的角度分析了風機變頻調速的作用,并對基于PLC的變頻器調速系統設計的相關方面展開探討,更有效地節約能源資源,規避傳統風機存在的各種問題.

J.V Vegte（2014）發現恒壓供水的節能經濟，自動化程度高等優點和變頻技術日趨成熟之后，國外許多生產變頻器的廠家開始重視研發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調節器，從而實現對管道水壓的閉環控制，使水壓保持恒定。

MaiDeDan（2013）發明并首家生產變頻器，隨后瑞士、法國等國家通過利用變頻調速技術，研發了HVAC技術。通過進一步的優化功能推出了可實現PLC和PID電控系統功能的恒壓供水基板。

Schneider（2015）認為把調節器和PLC的功能集成在變頻器中，通過指令的設置實現這個控制系統所需的功能，最多可以搭建一個控制七臺電機來實現變頻恒壓供水的系統。

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，最終設計出一款雙控制模式的基板，該基板的特色之處在于能夠將多個具有控制功能的硬件同時安裝在變頻器控制基板上，并通過設置PLC指令代碼以及PID指令代碼等來實現電控系統的功能。

E. A. Cleveland（2015）認為變頻恒壓供水系統由PLC,變頻器,水泵機組,壓力傳感器等構成.系統包含三臺水泵電機,它們組成變頻循環運行方式,采用變頻器實現對三相水泵電機的軟啟動和變頻調速,運行時采用"先啟先停"的切換原則.壓力傳感器檢測當前水壓信號,送入PLC與設定值比較后進行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速來改變供水量,最終保持管網壓力穩定在設定值附近.系統仿真測試表明該設計操作方便,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、恒壓供水系統的分析

（一）恒壓供水系統的構成

（二）系統功能分析

三、系統硬件的設計

（一）變頻器的設計

（二）控制器的設計

（三）PLC的選擇及應用

1. PLC在恒壓供水泵站中的主要任務

2. 控制系統的I/O分配

3. PLC系統選型

（四）電氣控制系統原理圖

1. 主電路圖

2. 控制電路圖

3. PLC外圍接線圖

四、系統程序設計

（一）由“恒壓”要求出發的工作泵組數量管理

（二）多泵組泵站泵組管理規范

（三）程序的結構及程序功能的實現

（四）系統的PLC程序

（五）系統的運行分析

結束語

C. 參考文獻

[1]董偉.《淺析基于PLC及變頻調速小區恒壓供水系統設計》[J].科技風,2020(02):9-10.

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

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

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

[5]童紀闐.《基于PLC的雙變頻恒壓供水系統》[J].科學技術創新,2018(36):20-21.

[6]劉津昕. 《基于PLC的恒壓供水控制系統的設計》[D].吉林大學,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設計》[J].工業控制計算機,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》[J].信息技術,2017(04):57-60.

[9]徐朋祥.《基于PLC的變頻恒壓供水系統的設計》[J].科技創新與應用,2017(06):78.

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

[11]于麗佳. 《基于PLC的恒壓供水系統的設計與實現》[D].哈爾濱工程大學,2017.

[12]黃清鋒.《基于PLC的新型恒壓供水系統及節能應用》[J].科技創新與應用,2016(36):162.

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

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

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[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

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