基于PLC和變頻器的疊壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著科學技術(shù)的進步，人民生產(chǎn)、生活正趨向于高標準、高質(zhì)量和現(xiàn)代化。在居民生活用水、工業(yè)用水和各類自來水等供水系統(tǒng)中，采用傳統(tǒng)的水塔、高位水箱、氣壓增壓設(shè)備，占地面積大、維護維修困難、電能浪費嚴重。因此，合理利用電能和水資源，保證居民生活供水正常，改變以往供水的自動化程度低、技術(shù)方面落后的局面，優(yōu)化和改進二次供水系統(tǒng)已經(jīng)是迫切的事情。由PLC、變頻器構(gòu)成的疊壓供水系統(tǒng)在現(xiàn)代高層的住宅中得到了廣泛的應(yīng)用，既能夠保障居民的生活用水和消防系統(tǒng)的

2、供水等，又能夠利用變頻技術(shù)在滿足用水需求的同時，最大限度地節(jié)約電能。
　　本文開展以下幾方面的研究工作:
　　1、基于疊壓供水節(jié)能方案論證。疊壓供水技術(shù)是利用市政管供水管網(wǎng)的余壓，與普通變頻調(diào)速供水分析相比，節(jié)能效果更明顯。從疊壓供水的特點和影響因素出發(fā)，提出了疊壓供水控制方案的選擇（模糊PID控制）和供水方式的選擇（高位蓄水箱+變頻疊壓）及控制系統(tǒng)的方案設(shè)計（壓力傳感器+PLC+通用變頻器+組態(tài)軟件）。
　　2、疊壓

3、供水系統(tǒng)采用了模糊PID控制算法。對模糊PID控制算法的結(jié)構(gòu)組成進行分析，給出模糊PID控制器設(shè)計策略。建立了疊壓供水系統(tǒng)近似數(shù)學模型和模糊PID控制器的仿真模型，利用MATLAB對傳統(tǒng)PID和模糊PID兩種不同的控制進行仿真實驗。結(jié)果表明，采用模糊PID控制算法具有上升時間短、超調(diào)量小，對管網(wǎng)壓力的變化調(diào)節(jié)更加平穩(wěn)，抗干擾能力好，與傳統(tǒng)PID控制相比，具有更優(yōu)越的控制效果。
　　3、應(yīng)用PLC、變頻器、觸摸屏技術(shù)對疊壓供水系統(tǒng)進

4、行控制。根據(jù)系統(tǒng)控制要求，設(shè)計了以PLC、變頻器為核心的具有全自動控制的變頻恒壓供水系統(tǒng)，具有性能穩(wěn)定、工作可靠、保護健全等特點。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，能對故障信號進行檢測，執(zhí)行相應(yīng)的停泵、關(guān)閉和報警等動作。在觸摸屏的監(jiān)控界面上能動態(tài)地顯示當前的水壓、當前運行泵組情況，并能根據(jù)實際需要查詢實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了供水系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、工況控制的遠程監(jiān)控，通過采集與傳輸現(xiàn)場數(shù)據(jù)，使供水系統(tǒng)具有綜合控制與管理功能。
　　4、搭建了疊壓供水