r~i基于pic的變頻恒壓

供水系統大學本科方

案設計書標準版僧而僧而不盲而不盲而口在城市化進程迅速的今天，城市的居住形式主要是生活小區，那么小區供水系統的建設就顯得尤為重要。而且隨著城市用水量不斷增加，對供水系統的建設提出了更高的要求。供水的經濟性、可靠性、穩定性直接影響到小區住戶的正常生活和工作。本系統是針對居民生活用水而設計的一套由變頻器、PLC、水泵機組等設備組成的自動變頻恒壓供水控制系統。該系統將PLC、變頻器、相應的傳感器和執行機構有機地結合起來，并發揮各自優勢，能夠最大程度滿足需要，具有運行穩定、操作簡單和高效節能等特點。該系統對變頻器內置PID模塊參數進行預置，通過壓力傳感器對水壓的反饋構成閉環控制系統；PID模塊根據用水量的變化調節水泵的輸出流量，實現恒壓供水，并達到有效節能的目的。本文首先介紹了采取變頻調速方式實現恒壓供水相對于傳統的閥門扌控制恒壓供水方式的節能原理；其次，對水泵機組的各種供水狀態及轉換的條件、水泵由變頻轉工頻運行方式的切換過程進行分析，著重研究并提出了基于PLC和變頻器的恒壓供水系統的方案，并給出了硬件設計和PLC控制程序設計。關鍵詞：PLC；變頻調速；恒壓供水ABSTRACTIntoday'srapidurbanization,urbanlivingismainlylivingquarters,thentheconstructionofresidentialwatersupplysystemisparticularlyimportant.Andwiththegrowingurbanwaterdemand,watersupply奸口systems,theproposedhigherrequirements.Economicsofwatersupply,reliabilityandstabilitytothedistrictresidentsdirectlyaffectedthenormallifeandwork.Thesystemisdesignedforhouseholdwatersetbythefrequencyconverter,PLC,waterpumpandotherequipmentconsistingofautomaticconstantpressurewatersupplycontrolsystemSystemPLC,frequencyconverter,theSystemPLC,frequencyconverter,theactuatorstogethertheirrespectivesystemeasytogreatestextenttocorrespondingsensorsandorganically,andplayadvantages,thecontroloperate,notonlytotheactuatorstogethertheirrespectivesystemeasytogreatestextenttosecurityofmeettheneedsofstabilityandsecurityofandtheitsoperatingperformance,simpleconvenientmodeofoperation,andcompleteandthoughtfulfeatures,willmakewatersavingwater,saving,laborsaving,highefficiencyhigh-qualityfinalrun,reliable,energy-savingpurposes.ThispaperintroducesthewaytoachievefrequencyandtheAccordingtochangesinwaterconsumption,to口PIDregulationmode,byadjustingthepumpoutputflow,constantpressurewatersupplyandefficientenergy.Thenitanalyzesthestateofpumpunitsandconversionofvariouswaterconditions,analysisofthepumpfrequencybythefrequencychangeoperatingmodeoftheswitchprocess.Importantpartsoffunctionalanalysis,focusingonresearchandputforwardbasedonPLCandfrequencyconstantpressurewatersupplysystemprogramweregivencontrolofthehardwaredesignandPLCprogramming.Keywords:PLC。frequencycontrol。constantpressurewatersupply口不自而口不自而口不自而口不自而奸口m奸口mnn1緒論1.1研究背景在城市化進程迅速的今天，城市的居住形式主要是生活小區，那么小區供水系統的建設就顯得尤為重要。供水的經濟性、可靠性、穩定性直接影響到小區住戶的正常生活和工作。假定一棟樓有10層，由于高層樓對水壓的要求高，在水壓低時，高層用戶將無法正常用水甚至出現無水的情況，水壓高時將造成能源的浪費。因此，自來水廠通過水泵加壓后，必須恒壓供給每一個用戶。傳統的供水方式如水塔高位水箱供水，單片機變頻調速供水系統等都存在不同程度浪費水力、電力資源；效率低；可靠性差；自動化程度不高等缺點，嚴重影響了居民的用水和工業系統中的用水。目前的供水方式朝向高效節能、自動可靠的方向發展。變頻調速技術以其顯著的節能效果和穩定可靠的控制方式，在風機、水泵、空氣壓縮機、制冷壓縮機等高能耗設備上廣泛應用，特別是在城鄉工業用水的各級加壓系統，居民生活用水的恒壓供水系統中，變頻調速水泵節能效果尤為突出。應用變頻器恒壓供水，因為水箱能大幅度減小，因此能有效地減小樓房的負載，由于減小了供水水箱和樓房的負荷，何以節約工程造價，相應地也擴大了樓房的面積。由于采用了變頻調速，減小了供水水泵的頻繁啟動，可以使水泵工作在高效狀態，從而可以節約能源，減小對電網的沖擊。由于電動機所消耗的功率與轉速的立方成正比，因此可以獲得較好的節能效果。二是在開、停機時能減小電流對電網的沖擊以及供水水壓對管網系統的沖擊。三是用變頻器進行調速，用調節泵和固定泵的組合進行恒壓供水，節能效果顯著，對每臺水泵進行軟啟動，啟動電流可從零到電機額定電流，減少了啟動電流對電網的沖擊同時減少了啟動慣性對設備的大慣量的轉速沖擊，延長了設備的使用壽命。變頻恒壓供水的調速系統可以實現水泵電機無級調速，依據用水量的變化自動調節系統的運行參數，在用水量發生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當今最合理的節能型供水系統。在實際應用中如何充分利用專用變頻器內置的各種功能，對合理設計變頻恒壓供水設備、降低成本、保證產品質量等尤其重要。PLC變頻恒壓供水系統集變頻技術、電氣技術、現代控制技術于一體。采用該系統進行供水可以提高供水系統的穩定性和可靠性，同時系統具有良好的節能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設計該系統，對于提高企業效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現實意義。1.2變頻恒壓供水系統的國內外研究現狀目前國內有不少公司在做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。原深圳華為電氣公司和成都希望集團（森蘭變頻器）也推出了廈壓供水專用變頻器，無需外接PLC和PID調節器，可完成最多4臺水泵的循環切換、定時起、停和定時循環。該變頻器將壓力閉環調節與循環邏輯控制功能集成在變頻器內部實現，但其輸出接口限制了帶負載容量，同時操作不方便且不具有數據通信功能，因此只適用于小容量，控制要求不高的供水場所。可以看出，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。1.3供水系統安全性討論影響供水系統安全性的一大因素便是水錘效應，所謂的水錘效應就是在極短時間內，因水流量的急巨變化，引起在管道的壓強過高或過低的沖擊，并產生空化現象，使管道受壓產生噪聲，猶如錘子敲擊管子一樣的現象。水錘效應具有極大的破壞性。壓強過高，將引起管子的破裂；壓強過低又會導致管子的癟塌。此外，水錘效應還可能損壞閥門和固定件。而采用變頻調速，對系統的安全性有一系列的好處：產生水錘效應的根本原因是：水泵在起動和制動過程中的動態轉矩太大，短時間內流量的巨大變化而引起的。采用變頻調速，通過減少動態轉矩，可以實現消除水錘效應，減少了對水泵及管道系統所受的沖擊，可大大延長水泵及管道系統的壽命。降低水泵平均轉速，減小工作過程中的平均轉矩，從而減小葉片承受的應力，減小軸承的磨損，使水泵的工作壽命大大延長。變頻調速的軟啟動器避免了電機和水泵的硬起動，可大大延長聯軸器壽命。減少了起動電流，也就減少了系統對電網的沖擊，提高了自身系統的可靠性。1.4本文的設計思想本設計針對恒壓供水控制系統包括軟硬件方面在工業實際應用中具體作用進行詳細的介紹。系統將PLC、變頻器(含PID)、相應的傳感器和執行機構有機地結合起來，并發揮各自優勢，這個操作方便的自動控制系統，以變頻調速為核心，以智能供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的水錘效應。使得系統調試和使用都十分方便，而且大大簡化了水廠在管理、數據統計和分析等方面的工作量。變頻器為主體構成的恒壓供水系統不僅能夠最大程度滿足需要，其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現節水、節電、節省人力，最終達到高效率優質運行，降低自來水的生產成本和提高生產管理水平的目的。口習不口習不、IE梢而員.不+口不自而口不自而2系統的理論分析及方案的確定2.1調速方式的比較與選擇供水系統的基本特性和工作點揚程特性是以供水系統管路中的閥門開度不變為前提，表明水泵在某一轉速下揚程H與流量Q之間的關系曲線，如圖2-1所示。由圖2-1可以看出，流量Q越大，揚程H越小。由于在閥門開度和水泵轉速都不變的情況下，流量的大小主要取決于用戶的用水情況，因此，揚程特性所反映的是揚程H與用水流量間的關系。而管阻特性是以水泵的轉速不變為前提，表明閥門在某一開度下，揚程與流量之間的關系。管阻特性反映了水泵的能量用來克服泵系統的水位及壓力差、液體在管道中流動阻力的變化規律。由圖可知，在同一閥門開度下，揚程越大，流量也越大。由于閥門開度的改變，實際上是改變了在某一揚程下，供水系統向用戶的供水能力。因此，管阻特性所反映的是揚程與供水流量間的關系。揚程特性曲線和管阻特性曲線的交點，稱為供水系統的工作點，如圖2-1中交點。在這一點，用戶的用水流量和供水系統的供水流量處于平衡狀態，供水系統既滿足了揚程特性，也符合了管阻特性，系統穩定運行。管阻特性H揚程特性HA /]\QaQ圖2-1供水系統的基本特性曲線對供水系統進行控制，是為了滿足用戶對流量的需求。所以，流量是系統的基本控制對象。如前所述，流量的大小取決于揚程，但揚程難以進行具體測量和控制。考慮到在動態情況下，管道中水壓的大小與供水能力和用水需求之間的平衡關系有關：供水能力〉用水需求，則壓力上升；供水能力V用水需求，則壓力下降；供水能力=用水需求，則壓力不變。可見，供水能力與用水需求之間的矛盾具體反映在流體壓力的變化上。因此，壓力可以用來作為控制流量大小的參變量。即保持供水系統中某處壓力的恒定，也就保證了該處的供水能力和用水流量處于平衡狀態，恰到好處地滿足了用戶所需的用水流量。變頻恒壓供水系統的供水部分主要由水泵、電動機、管道和閥門等構成。通常由異步電動機驅動水泵旋轉來供水，并且把電機和水泵做成一體，通過變頻器調節異步電機的轉速，從而改變水泵的出水流量而實現恒壓供水的。因此，供水系統變頻的實質是異步電動機的變頻調速。異步電動機的變頻調速是通過改變定子供電頻率來改變同步轉速而實現調速的。根據電機學理論,交流電動機的轉速公式為：(2-1)其中：f為定子的電源或穩壓器頻率；p為極對數；n為轉速；s為轉差率。從上式可知，當極對數p不變時，電機轉子轉速刀與定子電源頻率戚正比，因此連續調節異步電機供電電源的頻率，就可以連續平滑地調節電機的同步轉速，從而調節其轉子的轉速。變頻調速時，從高速到低速都可以保持有限的轉差率，因而變頻調速具有高效率、高精度、調速范圍廣、平滑性較高、機械特性較硬的優點，調速性能可與直流電動機調速系統相媲美。因此，變頻調速是交流異步電機中一種比較合理和理想的調速方法，它被廣泛地應用于對水泵電機的調速。在供水系統中，通常以流量為控制目的，常用的控制方法為閥門控制法和轉速控制法。閥門控制法是通過調節閥門開度來調節流量，水泵電機轉速保持不變。其實質是通過改變水路中的阻力大小來改變流量，因此，管阻將隨閥門開度的改變而改變，但揚程特性不變。由于實際用水中，需水量是變化的，若閥門開度在一段時間內保持不變，必然要造成超壓或欠壓現象的出現。轉速控制法是通過改變水泵電機的轉速來調節流量，而閥門開度保持不變，是通過改變水的動能改變流量。因此，揚程特性將隨水泵轉速的改變而改變，但管阻特性不變。變頻調速供水方式屬于轉速控制。其工作原理是根據用戶用水量的變化自動地調整水泵電機的轉速，使管網壓力始終保持恒定，當用水量增大時電機加速，用水量減小時電機減速。當用閥門控制流量時，無論用水量多大，電機都一樣運行，尤其用水量少時，效率很低，有很多功率被浪費掉。轉速調節時，用多少水，抽多少水，水泵的效率不變，總處于最佳狀態⑶。隨著電子技術的發展、完善，變頻調速所具有的調速的機械特性好，效率高，調速范圍寬，精度高，調整特性曲線平滑，可以實現連續的、平穩的調速，體積小、維護簡單方便、自動化水平高等一系列突出的優點而倍受人們的青睞。而發展到現在為止交流電機的變頻調速技術已經發展成為一項成熟的技術，它將供給交流電機的工頻交流電源經過二極管整流變成直流，再由IGBT或GTR模塊等器件逆變成頻率可調的交流電源，以此電源拖動電機在變速狀態下運行，并自動適應變負荷的條件。它改變了傳統工業中電機啟動后只能以額定功率、定轉速的單一運行方式，從而達到節能目的。現代變頻調速技術應用于電力水泵供水系統中，較為傳統的運行方式可節電40%?60%,節水15%?30%,所以本文供水系統采用變頻調速恒壓供水方式。2.2控制系統方案該系統主要有壓力傳感器、變頻器、恒壓控制單元、水泵機組以及低壓電器組成。系統主要的設計任務是利用恒壓控制單元使變頻器控制一臺水泵或循環控制多臺水泵，實現管網水壓的恒定和水泵電機的軟啟動以及變頻水泵與工頻水泵的切換，同時還要能對運行數據進行傳輸。由于PLC+變頻器組成的恒壓控制方式靈活方便，便于數據傳輸的優點，又能達到系統穩定性及控制精度的要求。同時由于PLC的抗干擾能力強、可靠性高，根據系統的設計任務要求，結合系統的使用場所，本文采用PLC與變頻調速裝置構成控制系統，進行優化控制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的閉環控制，即根據實際設定水壓自動調節水泵電機的轉速，自動補償用水量的變化，以保證供水管網的壓力保持在設定值,既可以滿足生產供水要求，還可節約電能，使系統處于可靠工作狀態，實現恒壓供水［6］。整個系統由一臺PLC，一臺變頻器，水泵機組（本系統設計為3臺），一個壓力傳感器，低壓電器及一些輔助部件構成。各部分功能如下：（1） 水泵用來提高水壓以實現向高處供水；（2） 安裝于供水管道上的遠傳壓力表將管網水壓力轉換成電信號；（3） 變頻調速器用于調節水泵轉速以調節管網中水流量；（4） PLC用于水泵的邏輯切換、控制等；（5） 外圍輔助電路可以當自動控制系統出現故障時可以通過人工調節方式維持系統運行，以保障連續供水。系統主要的設計任務是利用PLC控制系統使變頻器循環控制3臺水泵，實現管網水壓的恒定和水泵電機的軟起動以及變頻水泵與工頻水泵的切換，同時對運行過程中的數據信號進行傳輸，處理。通過壓力傳感器檢測管道壓力信號不斷反饋給變頻器，有變頻器自動調節所控制水泵的電機轉速，當變頻器所控制的水泵達到工頻時還不能滿足要求時由PLC自動把那臺水泵切換到工頻運行，把變頻器自動切換到下一臺水泵使其軟啟動運行，當供水量減少時在自動進行切換，減少水泵運行臺數，實現自動控制。系統設計時考慮到水泵切換時電機的自感電動勢現象，各種連鎖保護及報警、應急措施。系統總體框圖如下：口口口不自而口不自而從整體框圖中，我們可以看出系統由控制系統、執行機構、信號檢測、人機界面、以及報警裝置等部分組成。(1)控制系統控制系統包括PLC系統、變頻器和電控設備三個部分。PLC系統:它是整個變頻恒壓供水控制系統的核心。供水控制器直接對系統中的工況、壓力、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數據信息進行分析、實施控制算法，得出對執行機構的控制方案，通過變頻調速器和接觸器對執行機構(即水泵)進行控制。變頻器:它是對水泵進行轉速控制的單元。變頻器跟蹤供水控制器送來的控制信號改變調速泵的運行頻率，完成對調速泵的轉速控制。電控設備:它是由一組接觸器、保護繼電器、轉換開關等電氣元件組成。用于在供水控制器的控制下完成對水泵的切換、手/自動切換等。信號檢測在系統控制過程中，需要檢測水壓信號反饋信息和系統報警信號。水壓信號:反映了用戶管網的水壓值，是恒壓供水系統保持恒壓的關鍵反饋信號。報警信號:監測系統是否正常運行，水泵是不是過載、變頻器是否正常工作，為開關量信號。執行機構執行機構就是一組水泵，它們協調工作，通過控制系統的增減泵工作，使得用戶管網的水壓保持恒定。報警裝置任何一個自動控制系統，都離不開報警裝置。為了保證系統穩定，安全運行，防止因水泵過載、變頻器異常、電網出現大波動、水源中斷、泵站內溢水等造成的故障，因此系統必須要對各種報警量進行監測，經PLC收集判斷，進行各種顯示和保護動作控制，維護系統安全穩定。2.3供水系統的控制流程系統流程圖如圖2-3所示。變頻調速恒壓供水系統中壓力傳感器將主水管網壓力信號轉換成電信號再經PID運算送給變頻器，并給出信號直接控制水泵電動機的轉速和泵水量以使管網的壓力穩定，由此構成壓力閉環控制系統。變頻器的上、下限頻率信號及其持續時間長短可作為PLC進行邏輯切換、起停泵的依據。圖2-3變頻調速恒壓供水系統流程圖合上空氣開關，供水系統投入運行。將手動、自動開關打到自動上，系統進入全自動運行狀態，PLC中程序首先接通KM6，并起動變頻器。根據壓力設定值（根據管網壓力要求設定）與壓力實際值（來自于壓力傳感器）的偏差進行PID調節，并輸出頻率給定信號給變頻器。變頻器根據頻率給定信號及預先設定好的加速時間控制水泵的轉速以保證水壓保持在壓力設定值的上、下限范圍之內，實現恒壓控制。同時變頻器在運行頻率到達上限，會將頻率到達信號送給PLC，PLC則根據管網壓力的上、下限信號和變頻器的運行頻率是否到達上限的信號，由程序判斷是否要起動第2臺泵（或第3臺泵）。當變頻器運行頻率達到頻率上限值，并保持一段時間，則PLC會將當前變頻運行泵切換為工頻運行，并迅速起動下1臺泵變頻運行。此時PID會繼續通過由遠傳壓力表送來的檢測信號進行分析、計算、判斷，進一步控制變頻器的運行頻率，使管壓保持在壓力設定值的上、下限偏差范圍之內。增泵工作過程：假定增泵順序為1、2、3泵。開始時，1泵電機在PLC控制下先投入調速運行，其運行速度由變頻器調節。當供水壓力小于壓力預置值時變頻器輸出頻率升高，水泵轉速上升，反之下降。當變頻器的輸出頻率達到上限，并穩定運行后，如果供水壓力仍沒達到預置值，則需進入增泵過程。在PLC的邏輯控制下將1泵電機與變頻器連接的電磁開關斷開，1泵電機切換到工頻運行，同時變頻器與2泵電機連接，控制2泵投入調速運行。如果還沒到達設定值，則繼續按照以上步驟將2泵切換到工頻運行，控制3泵投入變頻運行。減泵工作過程：假定減泵順序依次為3、2、1泵。當供水壓力大于預置值時，變頻器輸出頻率降低，水泵速度下降，當變頻器的輸出頻率達到下限，并口不自而口不自而口不自而口不自而口習不口習不、IE梢而員.不+穩定運行一段時間后，把變頻器控制的水泵停機，如果供水壓力仍大于預置值，則將下一臺水泵由工頻運行切換到變頻器調速運行，并繼續減泵工作過程。如果在晚間用水不多時，當將最后一臺正在運行的水泵置于低速運行。2.4變頻恒壓供水系統中加減水泵的條件分析在上面的工作流程中，我們提到當一臺調速水泵己運行在上限頻率，此時管網的實際壓力仍低于設定壓力，此時需要增加恒速水泵來滿足供水要求，達到恒壓的目的。當調速水泵和恒速水泵都在運行且調速水泵己運行在下限頻率，此時管網的實際壓力仍高于設定壓力，此時需要減少恒速水泉來減少供水流量，達到恒壓的目的。那么何時進行切換，才能使系統提供穩定可靠的供水壓力，同時使機組不過于頻繁的切換。盡管通用變頻器的頻率都可以在0-400Hz范圍內進行調節，但當它用在供水系統中，其頻率調節的范圍是有限的，不可能無限地增大和減小。當正在變頻狀態下運行的水泵電機要切換到工頻狀態下運行時，只能在50Hz時進行。由于電網的限制以及變頻器和電機工作頻率的限制，50Hz成為頻率調節的上限頻率。當變頻器的輸出頻率己經到達50Hz時，即使實際供水壓力仍然低于設定壓力，也不能夠再增加變頻器的輸出頻率了。要增加實際供水壓力，正如前面所講的那樣，只能夠通過水泵機組切換，增加運行機組數量來實現。另外，變頻器的輸出頻率不能夠為負值，最低只能是0Hz。其實，在實際應用中，變頻器的輸出頻率是不可能降低到0Hz。因為當水泵機組運行，電機帶動水泵向管網供水時，由于管網中的水壓會反推水泵，給帶動水泵運行的電機一個反向的力矩，同時這個水壓也在一定程度上阻止源水池中的水進入管網，因此，當電機運行頻率下降到一個值時，水泵就己經抽不出水了，實際的供水壓力也不會隨著電機頻率的下降而下降。這個頻率在實際應用中就是電機運行的下限頻率。這個頻率遠大于0Hz,具體數值與水泵特性及系統所使用的場所有關，一般在20Hz左右。由于在變頻運行狀態下，水泵機組中電機的運行頻率由變頻器的輸出頻率決定，這個下限頻率也就成為變頻器頻率調節的下限頻率。在實際應用中，應當在確實需要機組進行切換的時候才進行機組的切換。所謂延時判別，是指系統僅滿足頻率和壓力的判別條件是不夠的，如果真的要進行機組切換，切換所要求的頻率和壓力的判別條件必須成立并且能夠維持一段時間（比如1-2分鐘），如果在這一段延時的時間內切換條件仍然成立，則進行實際的機組切換操作；如果切換條件不能夠維持延時時間的要求，說明判別條件的滿足只是暫時的，如果進行機組切換將可能引起一系列多余的切換操作。稱品負料稱品負料口不自而口不自而3變頻恒壓供水系統的硬件設計PLC選型及接線PLC選型PLC即可編程序控制器，是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優點，又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產實踐［1］。PLC是該控制系統的核心部件，合理選擇PLC對于保證整個控制系統的技術指標和質量至關重要的。PLC選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統工作可靠，維護使用方便及最佳的性能價格比。目前市場上的PLC種類繁多，近年來，從美國、日本、德國引進的PLC產品及國內廠家組裝或自行開發的產品已有幾十個系列，上百種型號。其結構形式、性能、容量、指令系統、編程方法、價格等各有自己的特點，適用場合也各有側重。因此，合理選擇PLC，對于提高PLC控制系統的技術經濟指標起著重要的作用。一般選擇機型要以滿足系統功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。世界各國生產廠家生產的PLC雖然外觀各異，但作為工業控制計算機，其硬件結構都大體相同。主要由中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）接口、電源及外圍設備等幾大部分構成。PLC的硬件結構框

圖如圖3-1所示:輸入設備——:■-輸入單元微處理器CPU)運算器控制器輸出單元輸出設備殖壬旦嬰——編程器磁帶機一打印機一_EPROM輸入設備——:■-輸入單元微處理器CPU)運算器控制器輸出單元輸出設備殖壬旦嬰——編程器磁帶機一打印機一_EPROM寫字機一圖形監控系統一PLC或上位計算機

外圍設備外設接口Z*4z存儲器系統程ROM)用戶程序RAM)擴展接口擴展單元圖3-1PLC的硬件結構框圖在選擇PLC的型號時一般從以下幾個方面來考慮：功能要適當。PLC的選型基本原則是滿足控制系統的功能需要。控制系統需要什么功能，就選擇具有什么樣功能的PLC,當然要兼顧維修、備件的通用性。I/O點數是基礎。準確地統計出被控設備對輸入輸出點數的總需要量是PLC選型的基礎。把各輸入設備和被控設備詳細列出，然后在實際統計出I/O點數的基礎上加15%?20%的備用量，以便今后調整和擴充。充分考慮輸入輸出信號的性質。除決定好I/O點數外，還要注意輸入輸出信號的性質、參數等。估算系統對PLC響應時間的要求。對于大多數應用場合來說，PLC的響應時間不是主要的問題。響應時間包括輸入濾波時間、輸出濾波時間和掃描周期。PLC的順序掃描工作方式使它不能可靠地接收持久時間小于掃描周期的輸入信號。為此，需要選取掃描速度高的PLC，像FX2N型PLC能處理速度達0.48卩s/步的順控指令。根據程序存儲器容量選型。PLC的程序存儲器容量通常以字或步為單位。PLC的程序步是由一個字構成的，即每個程序步占一個存儲器單元。用戶程序所需存儲器容量可以預先估算。對于開關量控制系統，用戶程序所需存儲器的字數等于I/O信號總數乘以8。關于PLC的選型問題，當然還應考慮到PLC的聯網通信功能、價格因素。系統可靠性也是考慮的重要因素。編程器與外圍設備的選擇。小型PLC控制系統通常都選用價格便宜的簡易編程器。如果系統大，用PLC多，選一臺功能強、編程方便的圖形編程器也不錯，如果有現成的個人計算機，也可選用能在個人計算機上運行的編程軟件包。FX2N系列PLC是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，采用整體式和模塊式相結合的疊裝式結構，具有較高的性能價格比，應用廣泛。三菱的FX2N系列PLC適用于各行各業、各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。FX2N系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。由于它緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格、豐富的功能模塊以及強大的指令系統，使得FX2N可以近乎完美地滿足小規模的控制要求，FX2N可以用模塊上的電位器來改變它對應的特殊寄存器中的數值，可以實現更該程序運行中的一些參數，如定時器/計數器的設定值、過程量的控制參數等。實現時鐘可用于對信息加注時間標記，記錄及其運行時間或對過程進行時間控制。選用PLC時必須從其技術指標、硬件配置等方面綜合考慮。FX2N系列PLC的技術指標包括一般技術指標、電源技術指標、輸入技術指標、輸出技術指標和性能技術指標等；FX2N系列PLC的硬件配置包括基本單元、擴展單元、擴展模塊、模擬量I/O模塊、各種特殊功能模塊及外圍設備等。三菱FX2N的主要特點：較高的可靠性；豐富的指令集；豐富的內置集成功能；實時特性強和強大的通信能力。PLC容量的選擇：PLC容量主要是指是PLC的I/O點數，I/O點數也應留口不自而口不自而口不自而口不自而口口有適當裕量。由于目前I/O點數較多的PLC價格也較高，若備用的I/O點是數量太多，將使成本增加。根據被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數，并考慮到今后的調整和擴充，通常I/O點數按實際需要的考慮留10%?15%點數備用量。在本系統中，水泵M1、M2，M3可變頻運行，也可工頻運行，需PLC的6個輸出點，變頻器的運行與關斷由PLC的1個輸出點，控制變頻器使電機正轉需1個輸出信號控制，報警器的控制需要1個輸出點，輸出點數量一共9個。控制起動和停止需要2個輸入點，變頻器極限頻率的檢測信號占用PLC2個輸入點，系統自動/手動起動需1輸入點，手動控制電機的工頻/變頻運行需6個輸入點，控制系統停止運行需1個輸入點，檢測電機是否過載需3個輸入點，共需15個輸入點。系統所需的輸入/輸出點數量共為24個點。根據系統要求和功能，本系統選用FX2N-32MR型PLC。3.1.2PLC的接線及I/O分配Ml,M2M3MlMLM2M2M3M3自動丿手初班起動停止FUOL過載過載過載直頻變頻工頻變頻工頻變頻手動頻器起也SBS 理1孵2FR3SEISB2SE3SB4SB5SB6SE7陽10COMXoX]X2X3X4XdXsXtX10XllX12X13X14X15FX2N-32MRCOM?Y】YaY： Yw￥平大KAWKh{]KhC皿◎伸KMjKK1&圖3-2PLC的接線圖

表3-1PLCI/O分配I/O地址作用I/O地址作用X0啟動按鈕Y0Ml變頻X1停止按鈕YlMl工頻X2上限增泵Y2M2變頻X3下限減泵Y3M2工頻X4Ml過載檢測Y4M3變頻X5M2過載檢測Y5M3工頻X6M3過載檢測Y6電機正轉X7Ml工頻Y7接變頻器X10Ml變頻Yl0報警信號X11M2工頻X12M2變頻X13M3工頻X14M3變頻X15自動手動選擇X16手動變頻器啟動Y0接KMO控制Ml的變頻運行，Y1接KM1控制Ml的工頻運行；Y2接KM2控制M2的變頻運行，Y3接KM3控制M2的工頻運行；Y4接KM4控制M3的變頻運行，Y5接KM5控制M3的工頻運行。XO接起動按鈕，X1接停止按鈕，X2接變頻器的FU接口，X3接變頻器的OL接口，X4接Ml的熱繼電器，X5接M2的熱繼電器，X6接M3的熱繼電器。為了防止出現某臺電動機既接工頻電又接變頻電設計了電氣互鎖。在同時控制M1電動機的兩個接觸器KM1、KM0線圈中分別串入了對方的常閉觸頭形成電氣互鎖。頻率檢測的上/下限信號分別通過FU和OL輸出至PLC的X2與X3輸入端作為PLC增泵減泵控制信號。3.2水泵機組選型工作水泵型號和臺數的選擇，應根據逐時、逐日、逐季的用水量變化，要求的水壓，機組的效率和功率因素等確定。水泵和電動機是供水系統的重要組成部分，水泵選擇恰當與否和動力費用有很大的關系，故須加以重視。選泵時，首先要滿足供水系統的要求水泵揚程應大于實際供水高度；水泵流量總和應大于實際最大供水量；水泵能力足以供應最高用水量時的用水量，揚程應在該泵特性曲線的高效工作區內，以減少耗電量；水泵型號應使泵站建筑面積和泵站的基礎埋深為最小，以降低泵站造價；水泵構造應使泵站內管線簡單，以減少水頭損失；安裝管理方便。安裝臥式離心泵的泵站，平面尺寸較大而高度較低；立式軸流泵的泵站，情況正好相反，泵站的高度較大而平面尺寸較小。因此在深埋式的地下泵站可優先考慮立式泵，半地下式和地面式泵站可用臥式泵。選用多臺水泵時，水泵的型號最好相同，這可便于安裝和維修養護管理。在此設計中要求三臺主泵和主泵電機型號和容量要相同，這才有利于在同一變頻器下正常的工作。大泵的效率比小泵高，而且用大泵時，工作泵和設備的費用以及泵站的面積常可減小。因此不可只從適應水量的變化出發，使用數量較多的小泵。使用多臺水泵供水可防止一臺水泵出現故障時，停止供水使得系統癱瘓。一般最優的水泵臺數為3?6臺。奸口m奸口mnn奸口m奸口mnn綜合上述，對水泵進行選用時，要根據供水系統對流量的大小、揚程的高低和實際需要進行選擇。水泵機組的選型基本原則，一是要確保平穩運行；二是要經常處于高效區運行，以求取得較好的節能效果。要使泵組常處于高效區運行，則所選用的泵型必須與系統用水量的變化幅度相匹配。在本設計中，采用ISG型立式離心泵40-160(1),其參數如下表所示：表3-2水泵的參數型號 流量 揚程(m3/h) (m)轉速 電機功率(r/min) (kw)40-160(1) 12.5 322900 3.03.3變頻器選型及接線3.3.1變頻器選型變頻器是把工頻電源(50Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現電機的變速運行的設備，它在變頻調速恒壓供水系統中起著非常重要作用，是水泵電機調速的執行者。變頻器可分為交-直-交變頻器和交-交變頻器兩類。交-直-交變頻器是先將工頻交流電通過整流器整流成直流；再把直流電經逆變器變成頻率可調的交流電。交-交變頻器將電網的交流電直接變為電壓和頻率都可調的交流電。由于交-交變頻器的輸出頻率一般最高只能達到電源頻率的1/2?1/3，所以它適用于低速大功率的傳動，在泵與風機的調速節能中迄今很少使用。本文只討論交-直-交變頻器⑵。其結構如下圖3-3所示：精品資料精品資料精品資料精品資料稱品負料稱品負料整流電路逆變電路整流電路逆變電路控制電路及指令圖3-3變頻器的結構圖其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。變頻器的型號很多，選擇合適的變頻器對系統的穩定運行有很大的幫助。變頻器容量的選擇歸根到底是選擇其額定電流，總的原則是變頻器的額定電流一定要大于拖動系統在運行過程中的最大電流。在選擇變頻器容量時，有以下情況需要考慮：變頻器驅動的是單一電動機，還是驅動多個電動機。電動機是直接在額定電壓、額定頻率下直接啟動，還是軟啟動。驅動多個電動機時，是同時啟動，還是分別啟動。大多數情況下是使用變頻器驅動單一的電動機，并且是軟啟動，這時候變頻器額定電流選擇為電動機的額定電流的1.05?1.1倍即可。當一臺變頻器驅動多臺電動機時，多數情況下也是分別單獨進行軟啟動。這時候變頻器額定電流的選擇為多個電動機中最大電動機額定電流1.05?1.1倍即可。總的來說，變頻器的選用應該滿足以下原則：變頻器的容量應大于負載所需的輸出；變頻器的電流大于電機的電流。因電機的計算功率小于所選用功率，根據變頻器的容量的選擇方法進行計算。根據設計的要求，本系統選用FR-A540系列變頻器，根據以上理論，選用三菱FR-A540系列變頻器。該變頻器采用先進磁通矢量控制方式，實現在線自動調整功能，調速比可達1：120(0.5?60Hz)；可拆御風扇和接線端子，維護方便；柔性PWM，實現更低噪音運行；內置RS485通信口，可插擴展卡符合全世界主要通信標準；PID等各種功能適合各種應用場合。應用三菱FR-A540系列變頻器內置PID功能的PLC控制恒壓供水系統，效率高，損耗小，調速供水節能效果突出，運行穩定，可靠性高，抗干擾能力強，精度高，動態響應快，體現了變頻調速恒壓供水的技術優勢，取代了水塔、水箱、氣壓罐等，實現恒壓供水，成為供水網的換代產品。其參數如下表所示:表3-3變頻器的參數圖變頻器適用電機容量(KW)輸出額定容量(KVA)輸出額定電流(A)過載能力電源額定輸入交流電壓/頻率冷卻方式FR-A540150%60s3相強系列200%0.5s380V?480V制5.5型5.59.112(反時限特50Hz/60風(三菱)性)Hz冷變頻器管腳如下圖所示:聯瘵8齟器罷駅寸CA?翦難-T-福?-喜-IIW屋土F毎一nn1奸口奸口口口3.3.2變頻器的接線管腳STF接PLC的Y7管腳，控制電機的正轉。X2接變頻器的FU接口，X3接變頻器的0L接口。頻率檢測的上/下限信號分別通過FU和0L輸出至PLC的X2與X3輸入端作為PLC增泵減泵控制信號。STFSTRRTSD102STFSTRRTSD1025FUQOLOSEQ壓力傳感器*C0M<5~~0-24V__S 直■流電源圖3-5變頻器的接線圖3.4PID調節器僅用P動作控制，不能完全消除偏差。為了消除殘留偏差，一般采用增加I動作的PI控制。用PI控制時，能消除由改變目標值和經常的外來擾動等引起的偏差。但是，I動作過強時，對快速變化偏差響應遲緩。對有積分元件的負載系統可以單獨使用P動作控制。對于PD控制，發生偏差時，很快產生比單獨D動作還要大的操作量，以此來抑制偏差的增加。偏差小時，P動作的作用減小。控制對象含有積分元件的負載場合，僅P動作控制，有時由于此積分元件的作用，系統發生振蕩。在該場合，為使P動作的振蕩衰減和系統穩定，可用PD控制。換言之，該種控制方式適用于過程本身沒有制動作用的負載。利用I動作消除偏差作用和用D動作抑制振蕩作用，在結合P動作就構成了PID控制，本系統就是采用了這種方式。采用PID控制較其它組合控制效果要

好，基本上能獲得無偏差、精度高和系統穩定的控制過程。這種控制方式用于從產生偏差到出現響應需要一定時間的負載系統（即實時性要求不高，工業上的過程控制系統一般都是此類系統，本系統也比較適合PID調節）效果比較好[12,13]。變頻器「II偏差X變頻器「II偏差X設定點打理業分I反饋值執行量FID運#Kp(l+l/Tis+Tds)驅動電路圖3-6PID控制框圖通過對被控制對象的傳感器等檢測控制量（反饋量），將其與目標值（溫度、流量、壓力等設定值）進行比較。若有偏差，則通過此功能的控制動作使偏差為零。也就是使反饋量與日標值相一致的一種通用控制方式。它比較適用于流量控制、壓力控制、溫度控制等過程量的控制。在恒壓供水中常見的PID控制器的控制形式主要有兩種：（1） 硬件型：即通用PID控制器，在使用時只需要進行線路的連接和P、I、D參數及日標值的設定。（2） 軟件型：使用離散形式的PID控制算法在可編程序控制器（或單片機）上做PID控制器。此次使用硬件型控制形式。本系統的PID調節器內置于變頻器中。

NFE 由—Ctr源—T正轉 反轉NFE 由—Ctr源—T正轉 反轉PID控制選擇電動機泵UVW■STRRTFUQLIPFSEJt.限A下限 Y正轉輸出I反轉輸出輸出信號公共端子 <5—0-24V直流電嫄圖3-7PID控制接線圖3.5壓力傳感器 壓力傳感器作用是通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成4?20mA變化的電流信號或0?5V間變化的電壓信號的標準信號進行 PID調節，經運算與給定壓力參數進行比較，得出一個調節參數，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節系統供水量，使供水系統管網中的壓力保持在給定壓力上。根據用水量的大小由PLC控制工作泵數量的增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也 隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環控制系統。 壓力傳感器使用CY-YZ-1001型絕對壓力傳感器。傳感器由敏感芯體和信 號調理電路組成，當壓力作用于傳感器時，敏感芯體內硅片上的電橋的輸出電壓發生變化，信號調理電路將輸出的電壓信號作放大處理，同時進行溫度補 償、非線性補償，使傳感器的電性能滿足技術指標的要求。該傳感器的量程為0?2.5MPa，工作溫度為5°C?60°C,供電電源為28±3V(DC)。 口不自而口不自而口不自而口不自而比主口比主口3.6系統主電路設計變變圖3-8系統主電路接線根據供水的不同需求，水泵會工作在兩種模式：即工作于工頻或在變頻電下運行。KM1、KM3、KM5分別為水泵Ml、M2、M3工頻運行時接通關斷電源的控制接觸器，KMO、KM2、KM4分別為水泵Ml、M2、M3變頻運行時接通/關斷電源的控制接觸器。熱繼電器(FR)是利用電流的熱效應原理工作的保護電路，用它們來實現水泵的過載保護。熔斷器(FU)是利用熱溶化來實現的短路保護裝置。是利用電流超過允許值產生的大量熱量使串接于主電路中的熔體熔斷而切斷電路，防止電氣設備短路和嚴重過載。

4系統軟件設計4.1PLC控制4.1.1PLC程序流程圖PLC在系統中的作用是控制交流接觸器組進行工頻一變頻的切換和水泵工作數量的調整。工作流程如圖4-1所示:圖4-1PLC程序流程圖系統起動之后，檢測是自動運行模式還是手動運行模式。如果是手動運行模式則進行手動操作，人們根據自己的需要操作相應的按鈕，系統根據按鈕執行相應操作。如果是自動運行模式，則系統根據程序及相關的輸入信號執行相應的操作。手動模式主要是解決系統出錯或器件出問題。在自動運行模式中，如果PLC接到頻率上限信號，則執行增泵程序，增加水泵的工作數量。如果PLC接到頻率下限信號，則執行減泵程序，減少水泵的工作數量。沒接到信號就保持現有的運行狀態11］。4.1.2手動運行當按下SB7按鈕，用手動方式。按下SB10手動啟動變頻器。當系統壓力不夠需要增加泵時，按下SBn（n=1,3,5）按鈕，此時切斷電機變頻，同時啟動電機工頻運行，再起動下一臺電機。為了變頻向工頻切換時保護變頻器免于受到工頻電壓的反向沖擊，在切換時，用時間繼電器作了時間延遲，當壓力過大時，可以手動按下SBn（n=2,4,6）按鈕，切斷工頻運行的電機，同時啟動電機變頻運行。可根據需要，停按不同電機對應的啟停按鈕，可以依次實現手動啟動和手動停止三臺水泵。該方式僅供自動故障時使用。4.1.3自動運行由PLC分別控制某臺電機工頻和變頻繼電器，在條件成立時，進行增泵升壓和減泵降壓控制。升壓控制：系統工作時，每臺水泵處于三種狀態之一，即工頻電網拖動狀態、變頻器拖動調速狀態和停止狀態。系統開始工作時，供水管道內水壓力為零，在控制系統作用下，變頻器開始運行，第一臺水泵M1，啟動且轉速逐漸升高，當輸出壓力達到設定值，其供水量與用水量相平衡時，轉速才穩定到某一定值，這期間M1處在調速運行狀態。當用水量增加水壓減小時，通過壓力閉環調節水泵按設定速率加速到另一個穩定轉速；反之用水量減少水壓增加時，水泵按設定的速率減速到新的穩定轉速。當用水量繼續增加，變頻器輸出頻率增加至工頻時，水壓仍低于設定值，由PLC控制切換至工頻電網后恒速運口口口丫戾口丫戾、IE行；同時，使第二臺水泵M2投入變頻器并變速運行，系統恢復對水壓的閉環調節，直到水壓達到設定值為止。如果用水量繼續增加，每當加速運行的變頻器輸出頻率達到工頻時，將繼續發生如上轉換，并有新的水泵投人并聯運行。當最后一臺水泵M3投人運行，變頻器輸出頻率達到工頻，壓力仍未達到設定值時，控制系統就會發出故障報警。降壓控制：當用水量下降水壓升高，變頻器輸出頻率降至起動頻率時，水壓仍高于設定值，系統將工頻運行時間最長的一臺水泵關掉，恢復對水壓的閉環調節，使壓力重新達到設定值。當用水量繼續下降，每當減速運行的變頻器輸出頻率降至起動頻率時，將繼續發生如上轉換，直到剩下最后一臺變頻泵運行為止。4.2編程及介紹4.2.1總程序的順序功能圖——NL一Y] MiNL一Y] Mi—YfiY】Mi]—[Yo] ~\Yi-雀YiMi]—[Yo] ~\Yi-雀Yi--Kt--Sli--Kuwlvil[WyTI[wfiMi—Yo Mi一YjMi一Yo版一Yj誠-金wYdMiYoY:M：-y4-Xi圖4-2總程序的順序功能圖4.2.2自動運行順序功能圖按下SB8按鈕，系統進入自動運行模式，順序功能圖如4-3所示。圖4-3自動運行順序功能圖Y0接KM0控制M1的變頻運行，Y1接KM1控制M1的工頻運行；Y2接KM2控制M2的變頻運行，Y3接KM3控制M2的工頻運行；Y4接KM4控制M3的變頻運行，Y5接KM5控制M3的工頻運行。系統起動時，KM1閉合，#1泵以變頻方式運行。當變頻器的運行頻率超出一個上限信號后，PLC通過這個上限信號后將1#水泵由變頻運行轉為工頻運行，KM1斷開KM0吸合，同時KM3吸合變頻起動第2#水泵。如果再次接收到變頻器上限信號，則KM3斷開KM2吸合，第2#水泵由變頻轉為工頻運行，3#水泵變頻起動。如果變頻器頻率偏低，即壓力過高，輸出的下限信號使PLC關閉KM5、KM2，開啟KM3，2#水泵變頻起動。再次接到下限信號就關閉KM3、KM0，吸合KM1，只剩1#水泵變頻運行。為了防止出現某臺電動機既接工頻電又接變頻電設計了電氣互鎖。在同是控制M1電動機的兩個接觸器KM1、KM0線圈中分別串入了對方的常閉觸頭形成電氣互鎖。4.2.3手動模式順序功能圖當按下SB9按鈕，系統進入手動運行模式。系統的每步動作都必須有相應的操作。順序功能圖如圖4-4所示。Ms-Ms-Vt]圖4-4自動運行順序功能圖按下按鈕SB9之后，啟動了變頻器，系統進入手動運行模式。當用戶按下SBn（n=1，3，5）三臺電機分別處于工頻運行，當用戶按下SBn（n=2,4,6）三臺電機分別處于變頻運行。可以多臺電機于不同的頻率工作，但一臺電機只能以一種頻率下工作（如#1電機，如果控制它工作的SB1,SB2按鈕被同口不自而口不自而口不自而口不自而時按下則發出警報且電機無法起動）。4.2.4系統程序梯形圖設計系統程序的關鍵在于PLC程序的合理性、可靠性問題。根據控制要求及上述所列出的自動控制過程表和功能圖，本系統設計出控制程序。系統包括自動運行程序，手動運行程序，報警程序。程序詳細情況見附錄。5總結與展望本論文研究的是變頻恒壓供水系統。恒壓供水系統以PLC和變頻器為核心進行設計，借助于PLC強大而靈活的控制功能和內置PID的變頻器優良的變頻調速性能，實現了恒壓供水的控制。該系統采用PCL控制變頻器進行PID調節，按實際需要隨意設定壓力給定值，根據壓差調整水泵的工作情況，實現恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運行，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的5%范圍內。恒壓供水在日常生活中非常重要，基于PLC和變頻器技術設計的生活恒壓供水控制系統可靠性高、效率高、節能效果顯著、動態響應速度快。因實現了恒壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，節省了人力，提高了供水質量，減輕了勞動強度，可實現無人值班，節約管理費用。對整個供水過程來說，系統的可擴展性好，管理人員可根據每個季節的用水情況，選擇不同的壓力設定范圍，不但節約了用水，而且節約了電能，達到了更優的節能方式，實現供水的最優化控制和穩定性控制。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)的變頻但壓供水系統的水壓閉環控制的研究還是不夠的。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、生產實踐中。致謝大學本科的四年學習生活，在愉快而緊張中轉眼也要告以段落了。本文的研究工作是在張素妍老師悉心指導下的結果。在此，我致以衷心的感謝和誠摯的敬意！我在選題和研究工作中得到了張素妍老師的耐心指導和無私的幫助，她