恒压供水的PLC控制系统.docx

xxxxxxxxxx 毕业设计说明书（论文）xxxxxxxx毕业实践任务书课题名称 恒压供水的PLC控制系统 指导老师 xxx 职称 xx 专业名称 xxxxxxxxxxxxx 班级 xxxxxxxxxxxxxxx学生姓名 xx 学号 xxxxxxxxx 课题需要完成的任务：恒压供水的基本思路是当用水量大时，增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的的水压不变，用水量小时做出相反的动作。系统主要由变频器，PLC、水泵、压力传感器四部分组成长。水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给EM235模块，转换成数字量信号后送给PLC，通过PID控制，输出送给EM235模块，转换成模拟量信号后，送给变频器，由变频器来控制水泵的转动速度。主要完成任务如下：（1） PID控制器的程序设计 （2） 西门子PLC模拟量扩展模块的程序设计（3） 变频器控制的程序设计 生产过程自动化技术课题计划：x.xx.x 熟悉课题，准备资料； x.xx.x 设计硬件； x.xx.x 作图，编制程序； x.xx.x 程序调试； x.xx.x 编写毕业设计论文； x.xx.x 准备毕业答辩。计划答辩时间：xxxx年x月x日x日xxxxxxxxxx （分院、系部）xxxx 年 x 月xx日外文翻译Polycrystalline silicon solar cell manufacture craft outlineAs we all know, solar energy has many advantages, photovoltaic power generation will provide the main energy for human beings, currently improve the photoelectric conversion efficiency of solar cells, reduce production costs can expand the market, solar cells have the following: Monocrystalline silicon, polysilicon, ribbon silicon, film materials.From the industrial point of view, the center of gravity has been developed from single crystal to polycrystalline direction, the main reasons are; 1 There are fewer and more tail materials available for solar cells, 2 for solar cells, square substrates are more cost-effective, 3 polysilicon production process continues to progress, 4 Nearly ten years of monocrystallineThe process technology of polysilicon battery is discussed in two aspects.2. Laboratory efficient battery ProcessLaboratory techniques typically study ways and means to achieve maximum efficiency, providing the limits that can be achieved by specific materials and processes.2.1 about the absorption of lightFor light absorption is mainly:(1) Reduce surface reflection;(2) Change the path of light in the battery body;(3) Use back reflection.For monocrystalline silicon, the method of anisotropic chemical corrosion can be used to make pyramidal suede structure on (100) surface to reduce surface light reflection.However, polysilicon Crystal deviation (100) surface, the above method can not make a uniform velvet surface, the following methods are used:1 Laser Groove By means of laser groove, the inverted pyramid structure can be made on the surface of polysilicon, and the reflectivity is 46% in the 500900nm spectrum range, The solar cells made by this method usually have a higher short-circuit current, but the open circuit voltage is not too high.2 Chemical grooves Using mask isotropic corrosion, this method can not form the kind of sharp conical structure formed by anisotropic corrosion. The Velvet formed by this method has obvious effect of reducing reflection on the range of 7001030 micron spectra. However, the mask layer generally has to be formed at a higher temperature, causing the performance of polysilicon material to decrease, and the life of less children is shortened.3 reactive ion corrosion (RIE) The method is a non-mask corrosion process, the formation of the suede reflectivity is particularly low, in the 4501000 Micron spectral range of the reflectivity can be less than 2%.From an optical point of view alone, it is an ideal method, but there is a serious problem of silicon surface damage.4 Production of reflective film layer For efficient solar cells, the most common and effective method is the steaming ZnS/MgF2 double-layer damping film, the optimum thickness of which depends on the thickness of the oxide layer below and the characteristics of the battery surface.2.2 Metallization TechnologyIn the production of high-efficiency batteries, the general area of laboratory batteries is relatively small, so the need for fine metal grid lines, the general use of methods for lithography, electron beam evaporation, electronic plating.Electron beam evaporation and electroplating: In general, a Ti/Pa/Ag multilayer metal electrode is steamed and plated by using a positive adhesive stripping process. The disadvantage is that the electron beam evaporation causes the silicon surface/passivation layer interface damage, causes the surface compounding to increase, in the process, uses the tunnel junction contact method, in the silicon and the metal formation a thinner oxide layer, should work hard function low metal (such as titanium, etc.) can sense a stable electron accumulation layer on the silicon surface.Another method is to open a small window on the passivation layer and deposit the metal grating line to form a mushroom-like-shaped electrode.Formation technique of 2.3 PN Junction1 Launch area formation and phosphorus suction For efficient solar cells, the formation of the launch area generally adopts the selective diffusion, which forms the heavy impurity area under the metal electrode and realizes the shallow concentration diffusion between the electrodes.Diffusion methods: Diffusion plus corrosion and burial diffusion processes. For Mc-si materials, the long period of phosphorus suction process (usually 3-4 hours) can increase the diffusion length of some Mc-si by two orders of magnitude. In the effect of substrate concentration on suction多晶硅太阳能电池制作工艺的阐述正如我们所家喻户晓的，太阳能电池有许多的优点。从近几年的数据可得，能够提供主要能源的是光伏发电，目前提高太阳电池的光电转换效率成为一个首要问题，方法是降低生产成本。降低成本不仅仅可以很大程度上提高太阳电池的光电转换率，同时也可以在世界上大大扩建太阳能电池的市场，太阳能电池的类别有以下几种：单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料。由近期太阳能电池的发展状况不难猜到，目前太阳能电池制作关注的焦点已经由单晶硅慢慢转向多晶硅方向继续发展，这是因为：1地球上能够供给太阳能电池的原料越来越少；2 而且，对于太阳能电池来说，制作方形基片会更加划算；3由近几年多晶硅的生产工艺看出，在多年内多晶硅已经连续取得较大的进步；4近些年单晶硅工艺远比多晶硅太阳能电池的生产要多。下面是在平常生活中我对多晶硅电池的两个方面的工艺技术的探究。2. 实验室内高效电池的工艺的研究实验室内的工艺技术通常的研究会达到最高效率的方法和途径，提供特定材料和工艺所能够达到的极限。2.1简述光的吸收对于光吸收主要是：（1）降低表面对物体的反射率；（2）改变光在电池体内传播的路径；（3）运用背面反射的方法。至于单晶硅，能够运用各向异性化学腐蚀的方法可在（100）表面制作金字塔状的绒面结构，降低单晶硅表面的光反射作用。又由于多晶硅晶向偏离（100）面，如若采用以上的方法不能够作出均匀的绒面结构，对此可以采用下列的几种方法:1激光刻槽方法在采用激光刻槽的方法时，可以制作倒的金字塔结构在多晶硅的表面，激光制作绒面过程中，由于还会进行一定程度上的刻蚀，激光很有可能会对表面造成很大的损伤同时还会加入一些杂质，影响表面纯度，这时就可以采用用化学处理的方法来去除造成的表面损伤层。通过以上方法所作出的太阳能电池通常具有短路性质并且电流较高。2化学刻槽在化学刻槽时，应用掩膜对各向的同性之间能够造成腐蚀性的效果，该方法没有办法形成各向异性腐蚀所形成的那种尖锥状的结构。同时该方法能够形成的绒面对7001030微米光谱范围有明显的减反射作用。掩膜层形成的唯一条件就是必须要有较高的温度，较高的温度下还可以造成多晶硅材料的性能持续下降的后果，且其中的少子寿命也会大大缩短。 3反应离子的腐蚀性能（RIE）反应离子腐蚀的方法是一种无掩膜腐蚀性的工艺，该工艺形成的绒面反射率特别低，表现在4501000微米光谱范围的反射率范围可以小于2。对于光学，是一种较可观的方法，但存在的问题就是硅表面损伤比较严重。4制作减反射的膜层像这种具有高效的太阳能电池，制作减反射的膜层，最常用和最有效的方法就是蒸镀ZnS/MgF2双层减反射膜，它反射膜的最佳厚度是由下面氧化层的厚度和电池表面的特征所决定的。 2.2金属化技术一般情况下，在制作高效电池的时候，实验室内的电池普遍面积比较小，因此需要细的金属栅线，通常采用光刻、电子束蒸发、电子镀的方法去制作高效电池。电子束蒸发和电镀:该种方法应是用正胶剥离工艺，蒸镀Ti/Pa/Ag多层金属电极。该方法也是有缺点的，缺点就是电子束蒸发会间接性的造成硅表面或钝化层介面会有一定程度的损伤，这样就会提高各个表面的复合度，为了解决这一方法，在制作工艺中，可以采用隧道结接触的方法，以至于在硅和金属成间形成一个较薄的氧化层，应用功函数较低的金属(如钛等)能够在硅表面感应一个稳定的电子积累层。还有另外一种方法就是在钝化层上开出小口，从而使淀积金属栅线较以前变多，通过以此来形成mushroomlike状电极。2.3 PN结的形成技术1发射区的形成过程和磷吸杂对于高效性的太阳能电池来说，它发射区的形成过程一般是选择性的扩散，然后可以在金属电极的下方形成重杂质性区域然后在电极间实现浅浓度性的扩散。而扩散的方法有两种，一是扩散加腐蚀，二是掩埋扩散工艺。据我们对McSi材料的研究，磷吸杂的整个过程需要较长时间，通常在34小时间，就能够让一些McSi的少子扩散的长度增加两个数量级，甚至更多。在对衬底浓度对吸杂效应的探究中我发现，就算是对高浓度的衬第材料，经过吸杂的过程也能够得到很大的少子扩散长度（大于200微米）。 2背表面场的形成过程及铝吸杂技术在对McSi电池的了解中，背p+p结均的形成是由均匀性的扩散铝或硼的技术，铝在扩散过程中便会扩散为蒸发性的铝，它和磷扩散吸杂的方法较不同，铝吸杂的整个过程的进行要在相对较低的温度环境下。其中的体缺陷也会掺杂并进一步造成杂质的溶解和沉积，然而在较高温度的情况下，就会对McSi产生很不好的影响。大多数工厂在制作单晶硅电池的时候，将区域背场应用在制作的工艺中，但是在多晶硅的结构制作中，依然会应用全铝背表面场的结构的方法。3双面McSi电池通过查阅相关资料我们对McSi双面电池也有一定的了解。它的正面是常规性结构，然而它的背面结构的形式是N和P相互交叉的，如此这样，在双面电池的正面光照下产生的光生少子就会被背电极选择性的有效吸收下去。据新闻报道里阐述，在AM1.5条件下，它的转换效率到现在已经超过19。2.4 表面和体钝化技术由于McSi这个材料存在较高的晶界和点缺陷，尤其对材料表面和体内缺陷的钝化尤为重要。据了解，对McSi这个材料的钝化工艺有很多种方法，通过热氧化的方法，使硅悬挂键达到饱和状态是经常用的方法，能够使Si-SiO2界面的复合速度直线下降，它的钝化效果在于发射区的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的浮获截面。有一个方法可使钝化效果更加明显，那就是在氢气氛中退火的方法。3 工业化电池的相关工艺 如今的太阳电池从研究室内走向工厂内的制造，实验研究内的生产已经颇具规模化。以下几种方法是可以间接达到工业化生产的：1目前工厂内电池的制作工艺已经能够满足工厂内的流水线工程；2在工厂内能够大规模的进行现代化生产；3进行现代化生产时能够达到高效化和低成本。降低太阳电池的生产成本就是它生产时的主要目标。目前多晶硅电池的主要发展方向朝着大面积、薄衬底的方向发展。单片电池的厚度跟原来比较降低100到150之间，个别会降的更多。提高大幅度的效率。日本Kyocera公司对于电池小批量生产的光电转换效率已经达到17.1%，（1）丝网印刷及其相关技术（2）丝网印刷工艺多是用在多晶硅电池的规模化生产，由于提高了丝网材料的改善工艺水平，在以后的生活中，将会把太阳电池的生产普遍应用丝网印刷工艺。发射区的形成采用丝网印刷方法代替常规的管式炉扩散工艺形成PN结。印刷完成后，在网带炉中完成扩散就可以，这样，就可形成连续性生产印刷、烘干、扩散相关方法。在用丝网印刷扩散技术所形成的发射区通常表面浓度比较高，为了改变这一缺点，工艺上用以下面的方法去选择发射区工艺技术。a. 选择发射区工艺在扩散多晶硅电池的工艺中，选择局部腐蚀或两步扩散法作为发射区技术。用干法或化学腐蚀的方法在局部腐蚀上下功夫。b. 背表面场的形成网带炉中热退火后通常由丝网印刷形成A浆料背PN结，该工艺在形成背表面结的过程中，可以良好的吸除多晶硅中的杂质，提高电池的开路电压时，良好的背表面场可以起到很大作用。在规模化生产中，将真空蒸发、金属电镀等工艺与丝网印刷工艺相比更有优势。在目前的工艺普遍选用含银的浆料作为正面的印刷材料，采用该方法的原因是银的低扩散性能和良好的导电性、可焊性。经丝网印刷、低扩散性能经过退火所形成的低扩散性能，主要原因是在于浆料的化学成份、玻璃体的含量、丝网的粗糟度、烧结条件和丝网版的厚度。4 本章总结近期不断向前发展的多晶硅电池的制作工艺，在发展的前提下，也不断在提高电池的效率，也在想办法的让制作成本下降，查阅相关资料使我加深了材料、器件物理、光学特性的认识，这就使得我认为目前工厂制作电池的结构更合理，实验室水平和工业化大生产再近些年进行有效的合作使得两者之间的距离不断缩小。其发挥的主要作用还是丝网印刷和埋栅工艺，不仅高效而且低成本。高效McSi电池组件正在大量的向市场进军，谋得更深层次的原理将其应用在工厂制作中，目前的研究就是探讨新性薄膜的结构和原理，使得新性薄膜早日出现在市场上为市场提供经济和金钱。除此之外，还有廉价衬底上的电池。某某工程制作师说在面对目标用户的时候，首要工作就是进行大批量的、低成本的生产，在经济和技术上一同发展。愿我们早日实现这一目标人群指标。毕业设计调研报告在居民用户用水的过程中，用水量不免会发生变化，这就造就了变频恒压供水系统的存在价值。在供水方式出口压力保持不变的情况下，根据用户需求制定了一样的出口压力值。使得在供水时可以有效控制水压，大大减轻了变频恒压供水系统在使用过程中产生的故障。随着工程师日以继日的对变频调速技术的研究，如今的变频调速技术日臻完善，有效的控制也是在控制范围内，节能效果也在大大增强，也在慢慢成为世界上既先进又合理的变频调速节能供水系统。目前已经成熟变频调速技术的相比之前的好处在于： a)高效率又节约能源。节能率多达30%-60%b)占地面积小，投资少，相对应的效率高。c)配置灵活，自动化程度高，功能齐全。d )合理化的运行，轴上的扭矩和磨损减少。 e)实现软停和软起，消除水锤效应。 f) 操作简便，省时间省力气。水泵电机的控制的设备是变频器，将050HZ的频率信号按照水压恒定需要供给水泵电机，将设定的参数数量减到最小，用PID控制应用，进行闭环控制的方法。变频器会自动将根据恒压时对应的电压设定值和压力传感器获得的反馈电流信号，回馈到 PID控制宏自动调节，保证达到压力的恒定要求。目前的发展中，恒压供水系统有两种工作方式，我们熟悉了供水系统在这两种模式下的工作原理及流程。接下来讲述变频运行模式与工频运行模式的切换的工作原理及流程。 在两种工频运行模式切换过程中，要是不小心水泵电动机发生在变频运行模式不经意之间的切换，如此这般的情形，因为两种的工作模式下电源的工作频率及相位不相同，所以，切换前后电源的频率及存在对应的不一致性，将会导致两种不同的切换工频运行模式时产生较大电流。假如原来运行的是l水泵电动机，则l电动机切换到工频，而变频启动2电动机，在该切换的过程中，系统中存在由变频运行直接转工频运行的切换。 在工作时，两种工频切换的前后电动机频率一致、相位不一致将会产生大电流，电流的大小不仅与切换前后的频率及相位有关，而且具有随机性，有时甚至会远远超过电动机的额定电流。 恒压供水的PLC控制系统摘要:由于人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高;又因目前能源紧缺，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。本论文主要依据我国城市多层住宅小区的用水现状，设计一套基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统。本控制系统中采用了德国 SIMENS 公司的 S7-200 可编程控制器。该变频器对压力给定值与测量值的偏差进行处理，实时控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电动机的转速来改变水泵出水口流量，使管网压力稳定在设定值附近。 关键词：PLC 恒压供水 变频调速目录第一章 引言211.1 恒压供水课题的提出211.2 变频恒压供水产生的背景和意义221.3 变频恒压供水系统的国内外研究现状22第二章 系统的理论分析及控制方案确定252.1 变频恒压供水系统的理论分析252.2 课题研究的对象262.3 变频器恒压供水控制方式的选择262.4 变频恒压供水系统的构成及工作原理292.5 PID控制原理31第三章 器件的选型及介绍343.1 PLC的概述34 3.1.1 PLC的简介34 3.1.2 S7-200的概述363.2 本设计系统的PLC功能373.3 变频器设备的选型383.4 PLC扩展模块EM235的IO点及地址分配41 3.4.1 EM235的简介及说明41第四章 系统的软件设计及编程464.1 控制系统的电气系统控制464.2 PLC程序设计及介绍48 4.2.1多泵组泵站管理规范48 4.2.2程序的功能实现49展望与总结52 第一章 引言 1.1 恒压供水系统课题的提出国民生产生活中不可缺少是饮用水，而饮用水是通过供水系统来进行配送，所以供水系统是生活中不可缺少的一个重要部分。几十年的供水方式占地面积较大，且工序较现在更复杂。那时环境不好水质经常被污染，使得供水系统常常得到损坏。而且基建投资也有很难多。那时不容忽视的缺点是不能保持恒定的水压，会形成喷溅从而导致部分仪器不能正常的进行工作。所以我国的工程师在孜孜不倦的研究供水系统。这就有了后来的变频调速技术。变频调速技术是一门成熟的交流电机无极调速技术，它的控制性能较以前更具有独特性且控制力较好，如今被各工程师应用于速度控制方面的机械，尤其是在供水行业得到很大程度的应用，也带动了我国的供水系统行业。以下是我对传统的小区供水方式做的一个总结，各供水方式的优势与弊端：a) 恒速泵加压供水方式的反应冲力不够，要依赖工人进行手工更改，既浪费时间又浪费水量，含有的自动一体化程度较低，不能与自动机械相比较，同时b) 为保证供水量的充足，机器常常处于满载负荷状态严重，效率不仅低还大大损耗我国的电量使用。只有在城市拥有的较少的用水量时，供水系统处于超负荷运行状态，爆损现象大大增加。b) 气压罐供水系统的特点是体积较小、技术不发达、操作太简单、还会限制水量，但气压罐供水系统也有优点在于调节量小。综上所述，几十年前使用的传统的供水方式大都存在浪费水力、电力资源；效率低下；可靠性低；自动化程度不高等缺点，对居民的用水有较严重影响，而且工业系统中的用水量也会受限，用水速度也会变小。在改良之后我国供水方式慢慢趋于高效率、节约能源、自动化程度变高的方向日趋完善，同时也增强了控制方式，变频调速技术现已用在大多数的居民供水和工业用水的用水系统中且效果显著。基于PLC和变频技术的恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术已经成为一体化。若想提高供水系统的稳定性和可靠性就可以采用该供水系统进行供水，所以这就是我研究设计该系统的原因，对于提高国民水平和降低能源的消耗具有重要的指导意义，还能促进我国发展。1.2 变频恒压供水产生的背景和意义在泵站工作运行过程中消耗大量能量是不可避免的情况,提高泵站工作运行的效率:降低我国的能源消耗,可以提升我国的国民经济，促进经济发展.我国泵站运行的特点不仅数量大,范围广,而且类型多,发展速度还快。与国外先进水平相比，前期的设计中忽视动能经济观点的认知、质量上存在普遍问题等等,导致在技术水平方面和工程施工标准等方面,还有较大差距。目前, 占较多的比例的用户使用水属城乡居民用水设备所消耗的电量满负载荷最多.一方面是由于我国居民多，居民多用水量自然就会增大,使得用电量多的超乎想象:另一方面是因为我国供水系统设备在工作时的工作效率较低下,使得浪费许多能源.根据以上展现得问题，我提出的方法就是通过探索提水系统的能量源如何进行提水和供水,找出关键所在并提出相对应的控制策略方法。1.3变频恒压供水系统的国内外研究现状关于国外供水工程在设计时采用变频器水泵机组装运行的方法,所以国外生产时用的金钱很多。后来慢慢的国外的供水系统功能就想出了通过频率的控制,升降速控制的方法来改掉这一情况。所以后来的加入的金钱变多。以至于国外某家公司制造了并加工新的变频器,有很大的节约能源的功效，后来被大家发现和认可后, 国外大多数制造该产品的企业把恒压供水功能作第一要点,像国外某些集团就发明出HVAC变频功能,法国某公司就发明恒压供水奠基板,含有的功能是"变频泵的固定"和"变频泵的互相循坏"两种功能.该产品减少了其中的电路运行方式,减少了制造时多花的金钱,只是相接的地方不太灵活，扩展性大大降低. 现如今，我们国家很多的公司在做该工程设计时,使用其他品牌的产品其中可以使用其编程相对应的软件并实现其要求;而其他采用单片机和与之配备的软件.但在综合技术指标来说,还没达到所有用户的要求。海外某集团也生产出恒压供水特制的变频器,能够转换我们产品中的水泵的,制定固定的时间开关,隔断电源并反复. 从此处我们可以知晓,在中国与海外的与之相对应的设计制作中,将如今的与它合到一块,但同时变频和供水系统的闭环控制的探究技术还是不够成熟.这就使得,我们需要变动变频恒压供水系统的相关功能,能够使它被广泛的应用于我们的生活. 第二章 恒压供水系统2.1 变频恒压供水系统的相关技术探究变频恒压供水系统多用在多层住宅小区及高建筑的配置上,需要在保持水压的稳定状态去满足用水要求,是比较前卫,具有合理规范性的供水系统.在我们的日常生活中中怎么样去使用该变频器内带有的所有功能,从而使产品在质量上有质的提升.变频恒压供水系统相较以前的气压供水方式,一方面是所需金钱较少又能提供好的体验,另一方面产品体验功能较好。变频恒压供水系统适用生活水的方式,给我们带来许多方便，其供水方式有如下几点特点: 1)由此可知，我们此时研究的对象是各居民用水的水压。2)本身固有特性,使水泵转速的变化与管网户管网中因为有管阻,水锤等因素的影响,成就了变频调速恒压供水是线性系统. 3)变频调速恒压供水系统在生活中有很强的配置力，与各方面用水系统都比较匹配 。配置率较高。4)在变频调速恒压供水系统中,经常发生控制不住定量泵的现象,而且定量泵在工作时的状态会直接影响到供水系统的各项功能,而且变频调速恒压供水的水压不是一样的。5)当出现意外的情况时,该产品可以自己依据该产品处于的某种状态，实现产品功能键的切换,如若发生其他不可预测的状况,就可以使用相对应的产品程序,在紧要关头下依旧可以供水给各居民. 6）控制水泵的电气功能时,该产品具有远程控制和数据接口的功能,接着将信号和软件共同连接起来,能够面对供水系统照时间传送的问题,这样方便我们对该产品的监控等功能.g)在使用前我们要将该变频器的速度进行控制和调节,让两个泵共同完成恒压供水的要求,再试验过后的成效较好,再然后启动泵和他的电流并调节到固定的电流状态,这样可以将其他部分功能的破坏降到最小，也能同时降低对该产品的损耗,大大增加了设备的运行时间.2.2 课题研究的对象 图2.1供水流程简图 我们这次的目标模型是某栋楼房的供水系统.我们的目标楼层模型有8层,我们选择该栋高层的原因是高层楼对供水系统水压的具有高标准的需求,有因为低层楼的低水压,住在高楼层的用户就会进行断水、使用不到水的情况,与之相反，水压高时就会引起能源的缺失，目前我们国家的资源使用较大，有些供不应求.以下图2.1便是该楼层模型的供水的整个循环过程.每天供应的水必须要恒压供给每位用户。 2.3 选择变频恒压供水控制方式近些年我们国家的变频恒压供水设备有关电路图相关的一些控制方式有: 1)逻辑电子电路控制方式 首先我们在做相关研究时，在使用时以上控制的电路图先要将他们全部启动电源,该装置在使用的过程中会将其中一台泵将它的泵处于固定的状态,变频度也要一样。剩下的其他泵都调到工作状态.因为在供水时工频有波动，它将会收到很大系统的干扰,且他使用的产品价格也很低.b)单片微机电路控制方式 据调查可得，以上电路使用性较好。就是在配置不一样的管网是不太灵活,根据各个用户的用水情况可以了解到,在使用供水系统时，需要进行很长时间的调试过程;还要多多注意电路的使用情况,不灵活也不方便.同时，电路电流的不稳定造成电路不太靠谱.c)带PID回路调节器或可编程序控制器(PLC)的控制方式 PID回路调节器就是在对电路进行调节运算时进行内部运算。该种控制方法可以实现电机的调速.其中传感器的主要功能就是对管内水压进行调试,再将该压力设定到用户供水时所需要的额定水压.另一种调节方式是将压力设定信号和压力反馈信号再送回PID回路调节器,给变频器下达一个转速调节的指令.d)新型变频调速供水设备在我们了解到变频调速供水设备的缺点后,我们决定将这些产品与国外某家公司进行变频调速相结合,这就使得我们的产品具有多样化的功能.而且因为该该运算在变频器内部,省去了不少麻烦其中就有：该产品的可编程贮存容量受到影响,该种方式省去了许多的麻烦，该产品的性能得到提升，且缩短了寿命.在我们经过深思熟虑后,决定使用第四种变频调速的技术实现本次课题设计的要求与目的. 如图2.2所示. 图2.2供水系统方案图2.4 变频恒压供水系统的构成及工作原理 2.4.1系统的构成 变频恒压供水系统由三台水泵,一台变频调速器,一台PLC和一个压力传感器和辅助部件构成.其中三台水泵中每台泵的出水管都装有手动阀,三台泵协调工作以满足供水需要;变频供水系统中检测管路压力的压力传感器,一般采用电阻式传感器或压力变送器;变频器是供水系统的核心,通过改变电机的频率实现电机的无极调速,无波动稳压的效果和各项功能.从原理框图可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构,信号检测,控制系统,人机界面,以及报警装置等部分组成.a)执行机构执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网,图2.3中的3个水泵分为二种类型: 调速泵:是由变频调速器控制,可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定. 恒速泵:水泵运行只在工频状态,速度恒定.它们用于在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时,对供水量进行定量的补充. b)信号检测在系统控制过程中,需要检测的信号包括自来水出水水压信号和报警信号: 1）水压信号:它反映的是用户管网的水压值,它是恒压供水控制的主要反馈信号.2）报警信号:它反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载,变频器是否有异常. 该信号为开关量信号.c)控制系统 供水控制系统一般安装在供水控制柜中,包括供水控制器(PLC系统),变频器和电控设备三个部分. 1）供水控制器:直接对系统中的工况,压力,报警信号进行采集,对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析,实施控制算法,得出对执行机构的控制方案,通过变频调速器和接触器对执行机 构(即水泵)进行控制. 2）变频器:跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制. 3）电控设备:保护继电器,转换开关等电气元件组成.用于在供水控制器的控制下完成对水泵的切换,手动、自动切换等。d)通讯接口 通过该接口,系统可以和组态软件进行数据交换,同时通过通讯接口,还可以将网络技术应用到本系统中来,例如对系统远程的诊断和维护等 e)报警装置由于本系统能适用于不同的供水领域,因此系