基于PLC的城市供水新型节能系统设计开题报告.doc

毕业论文（设计）开题报告题目名称：基于PLC的城市供水新型节能系统设计学生姓名专业机电技术教育班级一、选题的目的意义随着变频调速技术和可编程控制技术的飞速发展，变频器和可编程控制器因具有功能强大、使用方便、应用面广的特点，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产领域得到广泛使用，在其它领域（如民用和家庭自动化）的应用也得到了迅速的发展。由于变频调速技术和可编程程序控制技术的应用灵活方便，在恒压供水系统中亦得到广泛的应用。传统的供水系统由于技术的限制，存在很多问题，如：控制系统复杂，不节能，监控装置及信号采集技术落后等，随着社会的进步和发展，对供水系统提出了更高的要求。因此研究采用PLC与网络连接技术，以PLC作为中心控制单元，运用变频器与PID结合的方法，开发出恒压供水控制系统。它根据系统状态可快速调整供水系统的供水压力，达到恒压供水的目的，提高系统的工作稳定性，能取得良好的控制效果以及明显的节能效果，具有着非常重要的意义。二、国内外研究现状为了满足城市快速发展的需要，国内外城市供排水企业近年来不断采用新的技术、新的工艺，用以提高城市的供排水能力和服务质量。其中水厂监控系统在全国大多数城市得到广泛应用，还有一些城市的供排水企业正在逐步采用GIS技术管理供排水管网信息、用计算机实现收费电算化。这些将信息、计算机、通信和自动控制等融合在一起的先进技术的应用，的确为供排水企业的现代化运营解决了很多的实际问题。但是还有很多深层次的问题尚未得到卓有成效的解决。因此，要达到自来水企业的最优化运营，就需要系统分析企业的运营模式，找到每个环节的相关性，获取综合的有效信息、历史信息，为优化企业的运营，提供辅助决策。以产水到用水的整个过程为主线，以企业的管理现代化为辅线，将信息技术在企业集成应用，实现从产水到用水的最大效益。新型供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投资，运行的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能效果。特别是恒压供水调速系统，它的这些优越性，引起国内几乎所有供水设备厂家的高度重视，并不断投入开发资金、研究设计这一高新技术产品。三、主要研究内容（1）变频调速恒压供水系统的理论原理主要介绍变频调速恒压供水系统的工作原理，变频器的节能、调速原理；变频器的工况点的确定和能耗机理分析，以及系统调速范围的确定。（2）系统软件设计与实现主要介绍变频调速恒压供水监控软件的总体结构设计，包括了数据采集与通信，设备状况控制及数据管理；供水监控软件的数据库设计和供水监控软件结构设计。（3）PLC与上位机间的串口通信设计主要介绍串行通信与并行通信的优缺点，从而确定供水监控软件必须采用PLC与上位机的串口通信，然后进行通讯参数设置，开发出通信测试界面，用PLC通信程序指令实现串行通信。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线城市供水系统是基于PLC的控制程序，它与硬件联系十分紧密，需要借助于有关硬件系统才能设计出来。该系统可分为水源、泵站和管网等各系统设备的生产过程自动化控制系统；调度管理用SCADA系统；GIS、MIS等信息管理系统；优化调度决策支持系统；计量管理系统；全局通信及网络系统；视频会议、工业视频监视等辅助系统组成。全部用PLC程序编制。程序编好后，对程序进行调试。我们主要利用实验室里的可编程控制器对程续进行调试。在调试过程中要观察程序的正确与否，然后用计算机与可编程控制器样机进行连机，开始运行调试方案。调试的方案是：把整个程续分成若干个小程序，然后将编好的程序输入计算机进行仿真，并观察是否有语法错误，再然后保存该程序。调试并非一次成功，需要老师的帮助和指导，多次运行好最终完成程序调试。五、主要参考文献与资料1宋序彤我国城市供水发展有关问题分析J城镇供水2001(7)：15272廖常初可编程序控制器应用技术M重庆；重庆大学出版社，20013成都佳灵电气制造公司JP6C-T9系列PIMIGBT高性能数字式变频器使用手册M20014韩涛，钱毅变频调速供水系统控制特性的改进J供水排水学报，1995，2(6)：31325陈虹，史旺旺中小型水厂自动化技术的实现方法J给水排水学报，2001，27(11)：86906史志强水厂自动化控制系统中可编程控制器的应用J福州：福州大学学报，1998，26(6)：44477钱毅，韩涛微机控制的变频调速恒压供水系统J1996，6(2)：16328金以慧过程控制M北京：清华大学出版社，20019李清泉，杜继宏计算机控制系统及应用M北京：机械工业出版社，198810刘乐善微型计算机接口技术及应用M武汉：华中理工大学出版社，200011俞云奎，罗耀华可编程序调节器、控制器原理与应用M哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，199712蔡燕，陈振翼微机控制变频调速水泵恒压供水系统J天津：天津纺织工学院学报，1994，12(15)：545713高新陵，宋晓平变频调速恒压供水系统研制J河海大学学报，20