1、理工科類本科生畢業設計（論文）開題報告論文(設計)題目基于PLC的恒壓供水系統的設計作者所在系別機械工程系作者所在專業測控技術與儀器作者所在班級B08121作 者 姓 名莊海全作 者 學 號08指導教師姓名趙保亞指導教師職稱講師完 成 時 間2012年2月北華航天工業學院教務處制說 明1根據學校畢業設計(論文)工作暫行規定，學生必須撰寫畢業設計（論文）開題報告。開題報告作為畢業設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。2開題報告應在指導教師指導下，由學生在畢業設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。3畢業設計開題報告各

2、項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。4開題報告中除最后一頁外均由學生填寫，填寫各欄目時可根據內容另加附頁。5閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業課教材一般不應列為參考資料。6參考文獻的書寫應遵循畢業設計（論文）撰寫規范要求。7開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業設計（論文）撰寫規范的要求，字數在2000字左右。畢業設計(論文)開題報告學生姓名莊海全專 業測控班 級B08121指導教師姓

3、名趙保亞職 稱講師工作單位北華航天工業學院課題來源教師自擬課題課題性質應用設計課題名稱基于PLC恒壓供水系統的設計本設計的科學依據（科學意義和應用前景，國內外研究概況，目前技術現狀、水平和發展趨勢等）一、選題的依據及意義： 我國長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業生產循環供水等方面技術一直比較落后，工業自動化程度低。 主要表現在用水高峰期。水的供給量常常低于需求量，出現水壓降低供不應求的現象;而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現水壓升高供過于求的情況，此時會造成能量的浪費，同時還有可能造成水管爆裂和用水設備的損壞。傳統調節供水壓力的方式，多采用頻繁啟/停電機控制和水塔二次供水調節的

4、方式，前者產生大量能耗的，而且對電網中其他負荷造成影響，設備不斷啟停會影響設備壽命;后者則需要大量的占地與投資。而恒壓供水系統的運行十分穩定可靠，沒有頻繁的啟動現象，啟動方式為軟啟動，設備運行十分平穩，避免了電氣、機械沖擊，也沒有水塔供水所帶來的二次污染的危險。 恒壓供水系統對于某些工業或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響產品質量，嚴重時使產品報廢和設備損壞。而且恒壓供水系統具有供水安全、節約能源、節省鋼材節省占地、節省投資、調節能力大、運行穩定可靠的優勢，具有廣闊的應用前景和明顯的經濟效益與社會效益。所以，某些用水區采用恒壓供水系統，具有

5、較大的經濟和社會意義。 二、國內外研究現狀及發展趨勢 ： 隨著變頻技術的發展和變頻恒壓供水系統的穩定性、可靠性以及自動化程度高等方面的優點以及顯著的節能效果被大家發現和認可后，國外許多生產變頻器的廠家開始重視并推出具有恒壓供水功能的變頻器。目前國內變頻恒壓供水的工程，大多采用國外的變頻器控制水泵的轉速，水管管網壓力的閉環調節及多臺水泵的循環控制，有的采用可編程控制器(PLC)及相應的軟件予以實現;有的采用單片機及相應的軟件予以實現。但在系統的動態性能、穩定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術指標來說，還遠遠沒能達到所有用戶的要求。 變頻供水系統目前正在向集成化、維護操作簡單化方向發展,在

6、國內外，專門針對供水的變頻器集成化越來越高，很多專用供水變頻器集成了PLC 或PID，甚至將壓力傳感器也融入變頻組件。目前在國內外變頻調速恒壓供水控制系統的研究設計中，對于能適應不同的用水場合，結合現代控制技術、網絡和通訊技術同時兼顧系統的電磁兼容性(EMC)的變頻恒壓供水系統的水壓閉環控制研究得不夠。因此，有待于進一步研究，改善變頻恒壓供水系統的性能，使其能被更好的應用于生活、生產實踐。設計內容和預期成果（具體設計內容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式）一、設計內容： 1.根據功能要求設計系統總體方案。 2.設計PLC和變頻器的控制系統；3.控制系統的I/O點及地址分配；4.繪制電氣

7、控制系統原理圖及需要查閱的相關手冊的圖表；5.設計PLC外圍接線圖；6.實現PLC控制。二、重點解決的技術問題： 有關PID算法問題，采取抗干擾措施和選用穩定且集成度較高的傳感器件，提高系統的穩定性和精度。三、預期成果： 設計出恒壓供水系統的硬件系統和軟件系統，并能夠用相關的虛擬軟件實現恒壓供水。并設計出供水泵的調節系統和恒壓控制系統各組成部分，以及能夠穩定提供高層樓房居民用水，當供水泵超出一定壓力范圍時報警。擬采取設計方法和技術支持（設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等）設計方案 ：1、功能及任務選取 這個設計的功能就是通過設計出的供水泵到各樓層之間的檢測和調節系統

8、以及恒壓控制系統的各組成部分實現供水泵壓力超出一定壓力范圍時報警的功能。最終任務就是能夠穩定提供高層樓房居民正常用水。 2、硬件 包括報警器（可以采用聲音報警等） 、壓力傳感器（檢測元件的精度直接影響系統的控制質量。通?？梢赃x用各種壓力傳感器檢測管網壓力。傳統的壓力傳感器有利用彈性元件的，如電感壓力傳感器、電容壓力傳感器等）、 供水泵、電動機以及控制器。 3、軟件 可使用可編程控制器（PLC）對本控制系統進行編輯程序，實現對各硬件系統的控制與協調，實現所要求目標。4、目標通過所選的硬件和軟件構造一個實用供水系統，當供水泵壓力超過一定范圍時能夠及時報警和能夠穩定提供高層樓房居民正常用水的目的。

9、實現本項目預期目標和已具備的條件（包括過去學習、研究工作基礎，現有主要儀器設備、設計環境及協作條件等）一、預期目標： 設計出恒壓控制系統各組成部分和供水泵到各樓層之間的檢測和調節系統，實現當供水泵超出一定壓力范圍時報警，同時能夠穩定提供高層樓房居民用水目的。二、已具備的條件： 在大學期間，學習過一些與之相關的基礎課程，如可編程控制器（PLC）、電工技術基礎、變頻器的使用、計算機控制技術與應用和平面以及三維繪圖軟件?？梢赃M行一些基礎的PLC軟件編程等。用s700虛擬軟件能夠模擬出恒壓供水系統，并進行調試。在圖書館參閱了有關的文獻資料。各環節擬定階段性工作進度(以周為單位)時間進度安排：20112012年度第一學期第11周第16周：查閱資料，研究PLC和變頻器的工作原理和工作流程，進行文獻檢索、外文翻譯、開題報告撰寫工作；20112012年度第二學期第1周第4周：設計PLC和變頻器的控制系統；.控制系統的I/O點及地址分配；20112012年度第5周第13周：繪制電氣控制系統原理圖及需要查閱的相關手冊的圖表；20112012年度第14周第15周：設