1. 研究目的与意义
城市化进程的加快,城市扩张和耕地保护的矛盾越来越突出,住房向空中发展成为必由之路。
传统的高楼供水系统常常采用高位水塔或者增压泵打水,高位水塔造价大,对建筑物强度要求高,需要额外增加建筑物强度,且水塔容易受到污染;采用增压泵打水,增压泵不能根据居民用水量来自动调整泵的流量,容易长时间满负荷运转,浪费电能,这两种方式供水都不能保证出水压力恒定。
随着变频调速技术的发展和人们节能意识的不断增强,变频恒压供水系统的节能特性被厂泛地应用于高层建筑的生活及消防供水系统。
2. 课题关键问题和重难点
根据变频恒压供水系统的基本要求,采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,通过压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,再控制变频器的输出电压和频率,改变水泵电机的转速来改变供水量,使管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC的连接,采用组态软件完成系统监控,实现运行状态动态显示及数据、报警的查询。
关键问题:(1)对城市恒压供水需求进行分析,掌握变频恒压供水系统的构成及工作原理,分析变频恒压供水系统的组成及特点,研究变频恒压供水系统的控制策略。
3. 国内外研究现状(文献综述)
变频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、变压变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。
4. 研究方案
方案一:以51单片机控制器为核心,在水泵的出水管道上安装一个压力传感器,用于检测管道压力,并把出口压力改成4--20mA的模拟信号,送到上位机系统的A/D转换输入端,再经过A/D转换变成相应的数字信号,送入单片机机进行数据处理。
上位机经过运算过后,与设定的压力进行比较,进而得出偏差值,再经过PID调节得出控制参数,经D/A转换变成模拟信号,送入变频器中,以控制其输出频率的大小,以此来改变水泵的电机转速,从而达到控制管道压力的目的。
当实际的管道压力小于给定压力时,变频器输出频率升高,电机转速加快,管道压力升高;反之,频率降低,电机转速减小,管道压力降低。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 阅读有关PLC、变频器、压力传感器设计方面的资料;第 5 周 确定恒压供水系统的总体方案设计,设计各功能模块,完成变频器的主回路及基本控制回路设计;第 6 周 设备选型,系统集成,电路设计;第 7 周 完成输入输出分配表及外部接线图;第 8 周 理解掌握程序设计思路,绘出软件框图,完成各模块程序和上位机监控程序的设计;第 9 周 软硬件联调/软件调试;第10~11周 撰写修改毕业设计论文;第12周 提交论文,资料整理,准备答辩;第13周 评阅教师评阅论文;第14周 准备参加答辩。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。