【摘 要】
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随着经济和社会的不断发展,供水系统已在人们的日常生产生活中成为不可或缺的重要部分,在能源相对短缺以及国家倡导节能减排的大背景下,要求供水系统的高节能性和高可靠性就
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随着经济和社会的不断发展,供水系统已在人们的日常生产生活中成为不可或缺的重要部分,在能源相对短缺以及国家倡导节能减排的大背景下,要求供水系统的高节能性和高可靠性就成为必然趋势,供水系统在恒压变频上的研究也就成为价值较高、意义较大的研究课题之一。本课题是在充分研究供水系统工作原理的基础上,根据某住宅小区的供水需求,设计的一套由西门子SIMATIC S7-300PLC、MM430变频器、压力传感器、水泵机组、上位机等主要设备构成的变频恒压供水及其远程监控系统。该系统采用先进的PID闭环控制算法,采集供水管网的水压和实际水压预设值比较,变频器内置PID调节器可根据二者偏差给出调节量,调节变频器的输出频率,调节电机转速,维持水压恒定。系统可以实现远程手动控制、现场手动控制、自动变频和自动工频运行等功能,并具有远程监控系统,可以实时显示供水状态和报警等信息。本论文阐述了供水系统的基本特性和工作点,说明变频恒压供水的节能特点；分析了四台水泵的供水方式以及各种供水状态和转换条件,讨论使用多泵并联供水方案的合理性；给出PID控制参数的整定和调节的过程,说明采用自带PID功能的变频器实现闭环控制的便捷性；分析了水泵电机的变频和工频运行方式的切换过程,做出实现转换控制的电气设计和PLC控制程序设计；分析上位机、HMI和PLC之间的通信协议,完成其之间的通讯设置；最后通过监控软件WinCC组态其中上位机和PLC的监控画面,模拟实现对供水系统的远程监控和故障报警。通过组态画面的模拟实现效果,进一步完善和修改系统的控制参数。最终结果表明,该系统是具备高可靠性和高节能性的变频恒压供水系统。
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