技术供水系统设计 毕业论文
恒压供水毕业论文-(1)
[摘要] 随着我国社会经济的发展，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计出高性能、高节能、能适应供水复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
基于PLC的变频恒压供水系统能够根据用户量的多少来调节供水量，最大程度的解决了水资源和电资源的浪费，因此其是供水方式的发展的必然方向。
本文以某居民小区水泵电动机控制系统为对象，首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理；具体分析了变频恒压供水的原理及系统的组成结构，采用变频器和PLC构成变频调速系统，通过选择合适的硬件设备和软件编程方法及信号处理方式等阐明如何实现小区恒压供水。
[关键词]恒压供水;变频调速;PLC;节能Abstract: As China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trend, based on PLC of constant pressure water supply system can adjust water supply according to the water consumption. The greatest degree of waste water resources to solve. so it is the necessary direction of water supply.In this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, based on frequency and PLC constitute a variable speed control system, by selecting the right hardware equipment and software design method expounds how to realize the village water supply.Keywords：Constant pressure Water Supply; Variable velocity Variable frequency; PLC; energy conservation目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国外变频供水系统现状 (1)1.3本文所做的工作 (1)2 变频恒压供水系统设计要求 (2)2.1系统的工艺要求 (2)2.2系统控制要求 (3)2.3本章小结 (3)3 变频恒压供水系统设计思路 (4)3.1拖动方式的选择 (4)3.2水泵的调节方式 (4)3.3调速方法选择 (4)3.4变频恒压供水系统的组成及原理图 (5)3.5小区变频恒压供水系统控制流程 (6)3.6本章小结 (7)4 系统硬件设计 (8)4.1系统主要设备的选型 (8)4.1.1 PLC选型 (8)4.1.2水泵的选型 (8)4.1.3变频器的选择 (8)4.1.4熔断器选择 (8)4.1.5压力传感器的选择 (9)4.1.6水位传感器的选择 (9)4.2系统主电气原理图设计 (9)4.3启动电路图 (10)4.4制动电路图 (11)4.5 I/O输入输出分配表 (12)4.6系统接线图 (13)4.7本章小结 (14)5 系统软件设计 (15)5.1系统软件设计思想 (15)5.2 PLC部分程序分析 (16)5.3组态软件总体设计 (17)5.4组态软件详细设计 (17)5.5本章小结 (21)6 系统实验室仿真 (22)6.1实验室环境 (22)6.2实验要求 (23)6.3系统调试与实现 (23)6.4本章小结 (23)7 结论与展望 (24)致 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1引言水是生命之源，人类生存和发展都离不开水[1]。
基于PLC控制的供水系统设计毕业论文
本篇设计分两部分介绍了大楼物业供水系统，分别是硬件及软件设计。供水系统主要由PLC、四台水泵、压力传感器等组成。系统工作时分手动操作和自动操作，自动操作时首先由传感器把信号传给PLC，再由PLC根据水压的高低信号分析控制四台水泵的工作状态；手动操作时，可以通过各个水泵的启动停止按钮独立的工作。该系统还设有过载等保护。本设计编程软件则采用三菱公司开发的PLC编程软件GX Developer8.52。该软件适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。
面对这些问题，供水的重要性已经不言而喻。本文的设计就是基于PLC供水系统的设计。液位检测检测水管中的水压得到的数据，通过对压力传感器对压力的监测，可以使管网中的水压自动的保持在事先设定好的压力值围。当用户的用水量增加时，管网中的水压下降，供水控制器通过PLC使水泵转速加快，供水量相应增多，如果一台水泵不能满足用户的供水量，那么则通过控制器加泵；当用户用水量减少时，管网中水压上升，供水控制器通过PLC使水泵转速降低，供水量减少，如水泵转速降到最低还高出所需供水量，则关闭一台水泵。简单来说就是根据用户用水量的大小，通过供水控制器对水泵的数量和转速的控制，从而使用户无论用水量的多少，管网中的水压始终能保持在设定围。既满足了用户供水量的要求，又不会是水泵空转，造成电能的浪费，同时避免了水箱造成的二次污染。是一种现代化的供水方案。
第四章 系统的软件设计22
4.1 软件开发环境简介22
恒压供水系统设计毕业论文
丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计旭日小区恒压供水系统学生学号：080XXXXX学生：XXXX导师：叶XX班级机电0XXX 专业名称机电一体化技术提交日期 201X年X月XX日答辩日期 201X年X月XX日201X年5月丽职院机电信息分院毕业设计摘要随着经济的发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高，现今能源的紧缺，利用先进的自动化技术、可编程控制技术、通讯技术和电脑技术，设计出高性能、高效率、能适应不同领域的可靠性高的恒压供水系统成为必然的趋势。
本论文从节约能源的角度出发，提出多种不同的控制方案，最后通过方案间的比较和针对现今社会的调查确定选用变频器与PLC实现恒压供水系统控制的方案。
论文具体介绍恒压供水系统的控制原理及PLC控制系统，给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
系统主要控制目标是泵站总管出水压力，在用户端的检测机构反馈数值与系统给定值进行比较，其差值经PID运算处理后发出控制指令，使变频器变频，调整运转电机数量或或改变电机运转速度，从而到达总管供水压力在给定的范围内。
关键字：变频调速、恒压供水、PLC、MCGS1旭日小区恒压供水系统设计目录第一章绪论 (3)城市供水的需求 (3)恒压供水系统设计的目的和意义 (3)设计的任务及要求 (3)第二章系统的方案选择 (4)系统控制方案选择 (4)恒压供水系统 (4)变频调速节能原理 (5)第三章系统控制回路设计 (5)主电路设计 (5)控制电路设计 (5)3.3 其他回路设计 (6)第四章元器件的选型 (6)选型 (6)变频器的选型 (6)模拟量模块的选择 (6)4.4 压力变送器的选型 (6)触摸屏的选型 (7)原件表 (7)第五章元气件的接线图 (8)5.1 PLC接线图 (8)变频器接线图 (8)5.3 模拟量模块接线图 (8)第六章PLC控制及编程 (9)6.1 PLC控制流程图 (9)6.2 I/O地址分配表 (9)编程及程序介绍 (11)第七章组态 (14)7.1 MCGS组态 (14)第八章总结 (16)致谢 (17)参考文献： (18)附录1 恒压供水系统程序 (19)附录2 电气原理图 (29)2丽职院机电信息分院毕业设计第一章绪论城市供水的需求随着我国城市和工业化进程的加快，城市供水面临着缺水与水环境恶化双重压力，还存在着浪费、低效用水及管理落后现象。
基于PLC控制的供水系统设计毕业论文
第一章 绪论
1.1 研究背景
水是人民生活必需品，但由于近些年来，随着人们生活水平的提高，大楼的层数也在不断的剧增。再加上受到输送管道和供水设施的影响，使居民的生活用水存在着自来水管网压力不足的现象，尤其是供水高峰期的高层供水尤为突出,给人们的生活带来了许多困扰。
以前为了解决用水难的问题，通常会在楼顶固定一个高位水箱，通过水箱的高度给水提供一定压力，再供给用户使用。但这种方案明显非常落后，不仅投资大而且不利于房屋的维护和抗震。上个世纪80年代后，气压供水逐渐替代了高位水箱供水。但这种供水方式依旧存在很多缺陷。
基于PLC控制的供水系统设计毕业论文
第一章 绪论1
1.1 研究背景1
1.2 供水系统设计要求2
1.3 供水系统设计思想2
1.4 供水系统方案确定3
1.5 供水系统运行和原理3
1.5.1 系统原理说明3
1.5.2 系统运行说明4
第二章 可编程控制器的概述5
2.1 可编程控制器介绍5
2.2 三菱FX系列介绍5
附录一 系统元件明细表33
附录二PLC I/O口分配表35
附录三 PLC I/O口接线图36
附录四 供水系统电路图37
附录五 控制系统梯形图38
附录六 程序指令清单43
引言
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源、中央处理单元(CPU) 、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块。可编程控制器在我国各个工业领域中得到了越来越广泛的应用，它是自动控制技术、计算机技术和通信技术三者结合的通用工业自动化装置，已成为工业自动化的三大棱柱之一。为了适应这种形势，我们选择了三菱FX1N-40MR-001系列可编程控制器编写这次设计。
恒压供水毕业设计论文
摘要自从变频器的问世以来，变频调速技术在各领域得到了广泛的应用。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无极调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进，最合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器内置的各种功能，对合理涉及变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义本课题是选用一拖一，也就是一台变频器控制一台水泵的控制方式；所用设备主要有西门子公司生产的S7-200（CPU224）的PLC、变频器、交流接触器电机泵、压力传感器、超声波传感器、管道、触摸屏和导线若干它们组成一个闭环回路。
各器件组成部分的原理，西门子S7-200PLC的各个接线的。
本回路中，当水压和液面达到指定值后，通过压力传感器和超声波传感器反应，并由变频器控制电泵机来达到恒压控制和恒定液面控制。
关键词：PLC 变频器一拖一恒压控制恒定液面控制目录第一章绪论………………………………………………………………………1.1课题研究的背景………………………………………………1.2供水系统发展过程…………………………………………..第二章 PlC的概述…………………………………………………………….2.1可编程控制器的定义…………………………………………………2.2 PLC的发展和应用……………………………………………………2.3 西门子S7-200 PLC概述……………………………………………2.4 本课题的主要研究内容……………………………………………. 第三章变频恒压供水系统的理论分析………………………………………3.1水泵的工作原理……………………………………………………3.2 供水电机的搭配…………………………………………………….3.3 水泵的调节方式……………………………………………………3.4 恒压供水系统的能耗分析…………………………………………3.5 供水系统的安全性问题[9…………………………………………. 第四章变频很压供水系统的硬件设计…………………………………………4.1设计的方向………………………………………………………….4.2变频恒压供水系统的结构设计……………………………………4.3 变频恒压供水系统的构成………………………………………….4.4 PLC外围接线图……………………………………………………心得体会………………………………………………………………………….. 致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………….第一章绪论1.1课题研究的背景在城市化进程迅速的今天，城市的居住形式主要是生活小区，那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
毕业论文--恒压供水系统【范本模板】
毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,变频控制技术的进步不仅仅是异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点，更主要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。
由于计算机技术的介入，使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点，因此人们才有可能按照实际要求，自行构成一个适用和可靠的调速系统。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。
二、课题设计（论文)提纲1、恒压供水系统技术指标分析2、硬件电路设计3、软件设计4、总体调试三、课题设计（论文)思路、方法及进度安排设计思路:详细分析设计要点及参数确定，系统的工艺要求，对主要元器件选型.根据工艺要求进行硬件设计和软件设计进度安排1-2周，根据任务书搜集资料，方案论证，写开题报告,制定元器件购买计划及预算；3-4周，电路设计,电路组装、调试、成型5-6周,整理论文材料,毕业答辩。
四、课题设计（论文）参考文献；［1］袁任光.可编程控制器选用手册,北京：机械工业出版社,2002。
[2] 陈宇。
可编程控制器基础及编程技巧,广州：华南理工大学出版社，1999.［3] 马云峰、徐群岭.PLC的PID功能在恒压供水系统中的应用，潍坊:潍坊高等专科学校。
[4] FX—20MX可编程控制器操作手册及编程手册［5］ YASKAWA CIMRG7变频器用户手册、产品目录、编程手册[6］滑海穗、郎宏仁。
可编程控制全自动恒压供水系统,哈尔滨:哈尔滨市自来水公司.［7] 陈少波.带PID功能的变频器在恒压供水系统中的应用，广东：广东汕头大学机电系.[8］韩焱青.PLC控制变频调速恒压供水系统，武汉化工学院学报 2000年04期恒压供水系统的设计内容摘要:本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的PLC 控制的恒压供水系统。
【大学本科毕业设计】基于PLC的变频调速恒压供水系统-----自动化等专业3
摘要本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。
变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。
本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停”的原则。
压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
关键词：变频调速，恒压供水，PLC，组态软1 绪论1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在节水节能已成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能源短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度较低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的小区供水方式有：恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式，其优、缺点如下[1]：(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，破坏性大，目前较少采用。
(2) 气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点，但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁，对电器设备要求较高、系统维护工作量大，而且为减少水泵起动次数，停泵压力往往比较高，致使水泵在低效段工作，而出水压力无谓的增高，也使浪费加大，从而限制了其发展。
恒压供水系统设计毕业设计
毕业论文（设计）题目：恒压供水系统设计姓名：学号：专业：班级：指导教师：承诺书1.本人郑重地承诺所呈交的毕业论文（设计），是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。
2.本人在毕业论文（设计）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。
3. 本人承诺在毕业论文（设计）选题和研究内容过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。
4. 在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。
毕业学生签名:时间: 年月日摘要本论文设计了以变频调速技术为基础的恒压供水系统，该系统综合运用变频调速技术以及自动控制技术，实现了恒压供水的控制，保证了供水系统随时维持在最佳运行状况。
系统主要由PLC、变频器、压力变送器以及泵组等组成供水闭环控制系统。
控制系统是由变频器控制水泵的转速以调节供水量，采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵，自动完成泵组软启动及无冲击切换，这样的切换过程有效地减少了泵的频繁起停。
关键词变频调速恒压供水 PLC目录1 前言 ................................................................................................................... - 9 -1.1 选题背景.................................................................................................... - 9 -1.2 研究意义.................................................................................................... - 9 -1.3 主要设计内容.......................................................................................... - 10 -2 变频供水技术 ..................................................................................................... - 10 -2.1 供水的模式.............................................................................................. - 10 -2.1.1 传统供水模式............................................................................. - 10 -2.1.2 变频调速供水....................................................................................... - 11 -2.2 供水系统的基本特性.............................................................................. - 11 -2.3 变频调速原理.......................................................................................... - 12 -2.4 水泵调速运行的节能原理...................................................................... - 13 -2.5 电机变频转工频原理.............................................................................. - 14 -3 PID在恒压供水中的应用................................................................................... - 15 -3.1 PID控制原理 ........................................................................................... - 15 -3.2 经典PID控制及调节 ............................................................................. - 15 -4 系统设计 ............................................................................................................. - 18 -4.1设计原理................................................................................................... - 18 -4.2 系统方案.................................................................................................. - 18 -4.3 系统的硬件设计...................................................................................... - 20 -4.3.1主回路设计.................................................................................... - 20 -4.3.2 PLC的I/O点分配....................................................................... - 21 -4.3.3 控制回路设计............................................................................... - 21 -4.4 变频器...................................................................................................... - 22 -4.5 软件设计.................................................................................................. - 24 -5 结论 .................................................................................................................. - 32 - 参考文献 ........................................................................................................... - 33 - 致谢 ................................................................................................................. - 34 -恒压供水系统设计1 前言1.1 选题背景近年来，随着居民区的不断扩建与改造，楼房层数的不断加高，我国居民用水难问题越来越突出，特别是高层建筑居民，原有的自来水管网的压力出现不足，大部分地区普遍存在着用水高峰期高层供水压力不够，高层居民经常出现用水难问题，给生活带来极大的不便，特别在大城市这类问题特别突出。
【精品】毕业设计(论文)-恒压供水控制系统设计
毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：恒压供水控制系统设计设计要求：1．设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。
2．本系统主要以PLC来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。
3．根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等;4．按照设计要求设计相应算法，编制相应的PLC控制程序。
设计进度要求：第一周：确定题目,查阅资料第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周：对硬件进行设计第四周：对软件进行设计第五周：进行调试,找出问题第六周:改进设计中存在不足第七周：撰写设计论文第八周：整理论文，准备答辩指导教师（签名）：摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章.第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择.第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：恒压供水,PLC，变频技术目录摘要 (II)1 变频控制系统简介 (1)1。
1变频调速供水控制系统简介 (1)1。
2变频调速在供水行业中的应用 (1)2 供水系统的变频调速节能原理 (4)2。
1 水泵调速运行的节能原理 (4)2。
2 本系统总体介绍 (5)3 系统硬件的工作原理及硬件选择 (7)3。
1 PLC的工作原理及选择 (7)3.2 变频调速系统原理及选择 (9)3。
《城市供水自动化系统的设计与实现》范文
《城市供水自动化系统的设计与实现》篇一一、引言随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高，城市供水的需求量不断增大，同时也对供水的稳定性和安全性提出了更高的要求。
城市供水自动化系统应运而生，通过运用先进的计算机技术和自动化控制技术，实现城市供水的自动化、智能化管理，为城市的持续稳定供水提供了强有力的保障。
本文旨在详细介绍城市供水自动化系统的设计与实现过程。
二、系统设计目标1. 提高供水的稳定性和安全性：通过自动化系统，实现对供水系统的实时监控和智能调控，确保供水的稳定性和安全性。
2. 降低运营成本：通过优化供水流程，减少人工操作，降低运营成本。
3. 提高管理效率：实现供水系统的远程监控和管理，提高管理效率。
4. 增强系统可扩展性：系统设计应具备可扩展性，以适应未来城市发展的需求。
三、系统设计原则1. 先进性：采用先进的计算机技术和自动化控制技术，确保系统的先进性和前瞻性。
2. 可靠性：系统设计应具备高可靠性，确保供水的稳定性和安全性。
3. 实用性：系统设计应注重实用性，充分考虑操作人员的实际需求和操作习惯。
4. 可扩展性：系统设计应具备可扩展性，以适应未来城市发展的需求。
四、系统架构设计城市供水自动化系统主要包括数据采集层、数据处理层、控制执行层和应用层四个层次。
数据采集层负责实时采集供水系统的各种数据；数据处理层负责对采集的数据进行处理和分析，为控制执行层提供决策支持；控制执行层根据数据处理层的决策结果，控制供水系统的运行；应用层则是人机交互的界面，操作人员可以通过应用层对供水系统进行远程监控和管理。
五、系统实现1. 数据采集层的实现：通过安装各种传感器和仪表，实时采集供水系统的各种数据，如水位、流量、压力等。
2. 数据处理层的实现：采用数据分析和处理技术，对采集的数据进行处理和分析，提取有用的信息，为控制执行层提供决策支持。
3. 控制执行层的实现：根据数据处理层的决策结果，通过自动化控制技术，实现对供水系统的智能调控。
《城市供水自动化系统的设计与实现》范文
《城市供水自动化系统的设计与实现》篇一一、引言随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高，城市供水系统的建设与管理日益成为关系民生福祉和国家安全的重要课题。
为了有效提升供水系统的服务质量与运行效率，实现供水系统的智能化、自动化管理，城市供水自动化系统的设计与实现显得尤为重要。
本文将详细阐述城市供水自动化系统的设计思路、技术实现及其实践效果。
二、系统设计目标城市供水自动化系统的设计目标主要包括以下几个方面：1. 提高供水效率，保障供水安全。
2. 实现供水系统的智能化、自动化管理。
3. 降低能耗，提高资源利用效率。
4. 增强系统可维护性和可扩展性。
三、系统设计原则1. 先进性：采用先进的技术和设备，确保系统具有前瞻性和领先性。
2. 可靠性：确保系统运行稳定，数据传输安全，保障供水安全。
3. 灵活性：系统设计应具备较高的灵活性，以便于后期维护和扩展。
4. 易用性：系统操作界面应简洁明了，便于用户使用。
四、系统架构设计城市供水自动化系统采用分层架构设计，主要包括感知层、网络层、平台层和应用层。
1. 感知层：通过各类传感器实时监测供水系统的各项指标，如水质、水压、流量等。
2. 网络层：负责将感知层采集的数据传输至平台层，实现数据的高速、稳定传输。
3. 平台层：负责数据的存储、处理和分析，为应用层提供数据支持。
4. 应用层：根据平台层提供的数据，实现供水系统的自动化控制、远程监控、数据分析等功能。
五、关键技术实现1. 数据采集与传输技术：采用物联网技术，通过各类传感器实时采集供水系统的各项数据，并通过网络层将数据传输至平台层。
2. 数据处理与分析技术：采用大数据技术对平台层接收的数据进行处理和分析，为应用层提供决策支持。
3. 自动控制技术：根据应用层的指令，通过自动控制技术实现供水系统的自动化控制，如泵站自动调节、阀门自动开关等。
4. 远程监控技术：通过远程监控技术实现供水系统的实时监控，便于管理人员随时掌握供水系统的运行状况。
技术供水系统设计毕业论文
技术供⽔系统设计毕业论⽂技术供⽔系统设计毕业论⽂⽬录1前⾔ (1)1.1课题研究的⽬的及意义 (1)1.2设计的容 (1)2总体⽅案设计 (3)2.1技术供⽔系统简介 (3)2.2⽅案⽐较 (4)2.3⽅案论证与选择 (5)3系统设计 (6)3.1轴流式⽔轮机 (6)3.1.1 ZZ560-LH—1130⽔轮机 (6)3.1.2⽔轮机轴承 (7)3.2可编程逻辑控制器PLC (8)3.3PLC通信模块 (10)3.4温度检测模块 (11)3.5流量控制模块 (16)3.5.1 模拟量输出模块 (17)3.5.2 电动调节阀 (19)3.6压⼒控制部分 (20)3.6.1压⼒传感器 (21)3.6.2模拟量输⼊模块 (21)3.6.3变频器 (22)3.6.4⽔泵的选择 (22)3.7液位传感器及电磁阀的选型 (23)3.7.1 电磁阀 (23)3.7.2液位传感器 (23)3.7.3接触器 (23)3.8各硬件模块的连接 (24)4软件设计 (25)4.1软件设计⼯具 (25)4.2主要软件设计流程框图 (25)4.3PID控制及参数整定 (26)4.4上位机设计 (31)5结论 (36)6总结与体会 (37)7谢辞（致谢） (38)8参考⽂献 (39)1前⾔1.1课题研究的⽬的及意义⽔电站⾃动化是电⼒系统⾃动化的组成部分，⽬的是提⾼发供电的可靠性，保证电能质量及电⼒系统经济安全运⾏，同时也有效地改善运⾏⼈员的⼯作条件，最终提⾼⽔电企业的市场竞争⼒。
我国⼤中型⽔电⼚⾃动化以计算机监控技术为平台,经过⼆⼗多年的发展已经⽇趋成熟,⽽我国农村中⼩⽔电⼚的⾃动化正处于⼀个推⼴应⽤快速发展的阶段。
中国农村⽔电或中⼩⽔电起源于20世纪90年代，指总装机在5万kW以下⽔电站及其配套电⽹。
中⼩⽔电站的⾃动化技术的发展⼤致分三个阶段：第⼀阶段为20世纪70年代以前，基本为传统的机电电磁技术。
第⼆阶段⼤约为90年代期间，为计算机监控技术在中⼩⽔电站移植试点阶段，此阶段的状况是：模仿⼤中型⽔电⼚的监控模式，将⼤中型⽔电⼚的模式直接搬到中⼩⽔电站上来；将⽤于变电站中的综合⾃动化模式略加修改搬到⽔电站上来；少数⼚家结合中⼩⽔电站的特点，研制开发出适合于中⼩⽔电站的计算机监控模式，并致⼒于推⼴应⽤。
城市供水系统设计
城市供水系统设计(总37页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--毕业论文(设计) 题目：城市恒压供水系统设计作者：杜善义专业及班级：06级机械制造及自动化指导老师：刘耀元准考证号：0南昌理工学院光信息机电工程系2009年10月31摘要城市供水系统的主要在用水量不断变化的情况下，维持管内水压在一定范围内，即满足用户用水的要求，又能够最大程度节约能源、延长设备寿命。
变频供水的控制器经历了从继电器-接触器，到单片机，再到PLC。
而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制，发展到专用变频器。
实现了城市供水系统简单、高效、低耗能的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制是个较好的方案。
关键词：恒压供水 PLC 变频器程序设计主编：杜善义排版：徐振盼审核：翟亚军AbstractUrban water supply system, mainly in the water changing circumstances, to maintain its water pressure within a certain range, that is, to meet the requirements of the user of water, but also to the greatest degree of energy conservation, to extend the service life. Frequency of water supply has gone from a controller relay - contactor, to the microcontroller, to the PLC. The inverter speed control from multiterminal analog input control, the development of the special inverter. Implementation of urban water supply system is simple, efficient, low-power features, and achieve automated control process, using PLC as a core control is a better solution.Key words: constant pressure water supply inverter PLC program design.目录绪论 (1)供水系统简介 (1)供水系统功能要求 (1)第一章.系统的总体设计 (4)供水系统的结构 (4)供水系统的工作原理 (5)第二章硬件系统配置 (7)PLC选型 (7)PLC的I/O资源分配 (8)其他资源配置 (10)第三章.软件系统设计 (14)总体流程设计 (14)各个模块梯形图设计 (21)第四章.系统设计中问题及解决方法 (29)硬件方面问题 (29)软件方面问题 (30)第五章设计小结 (30)致谢 (31)参考资料 (32)绪论一、供水系统简介对于高层用户来说，在白天或用水高峰时候，供水系统的电机负荷最大，常常满负荷或超负荷；而晚上或休闲时，所需水量减少，但是电机依然处于满负荷运行，这样浪费了大量资源，对电机损耗也很大，由于变频调速系统的运用有效的解决了以上问题，根据用水量的大小来控制水泵的转速，即用水量大时，提高变频，使水泵转速升高，增加供水量。
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技术供水系统设计毕业论文目录1前言 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2设计的容 (1)2总体方案设计 (3)2.1技术供水系统简介 (3)2.2方案比较 (4)2.3方案论证与选择 (5)3系统设计 (6)3.1轴流式水轮机 (6)3.1.1 ZZ560-LH—1130水轮机 (6)3.1.2水轮机轴承 (7)3.2可编程逻辑控制器PLC (8)3.3PLC通信模块 (10)3.4温度检测模块 (11)3.5流量控制模块 (16)3.5.1 模拟量输出模块 (17)3.5.2 电动调节阀 (19)3.6压力控制部分 (20)3.6.1压力传感器 (21)3.6.2模拟量输入模块 (21)3.6.3变频器 (22)3.6.4水泵的选择 (22)3.7液位传感器及电磁阀的选型 (23)3.7.1 电磁阀 (23)3.7.2液位传感器 (23)3.7.3接触器 (23)3.8各硬件模块的连接 (24)4软件设计 (25)4.1软件设计工具 (25)4.2主要软件设计流程框图 (25)4.3PID控制及参数整定 (26)4.4上位机设计 (31)5结论 (36)6总结与体会 (37)7谢辞（致谢） (38)8参考文献 (39)1前言1.1课题研究的目的及意义水电站自动化是电力系统自动化的组成部分，目的是提高发供电的可靠性，保证电能质量及电力系统经济安全运行，同时也有效地改善运行人员的工作条件，最终提高水电企业的市场竞争力。
我国大中型水电厂自动化以计算机监控技术为平台,经过二十多年的发展已经日趋成熟,而我国农村中小水电厂的自动化正处于一个推广应用快速发展的阶段。
中国农村水电或中小水电起源于20世纪90年代，指总装机在5万kW以下水电站及其配套电网。
中小水电站的自动化技术的发展大致分三个阶段：第一阶段为20世纪70年代以前，基本为传统的机电电磁技术。
第二阶段大约为90年代期间，为计算机监控技术在中小水电站移植试点阶段，此阶段的状况是：模仿大中型水电厂的监控模式，将大中型水电厂的模式直接搬到中小水电站上来；将用于变电站中的综合自动化模式略加修改搬到水电站上来；少数厂家结合中小水电站的特点，研制开发出适合于中小水电站的计算机监控模式，并致力于推广应用。
第三阶段为2001年以来，在全国农村水电领域展开了全面推广现代化技术的工作，经过十多年的试点，中小水电站自动化水平已到一个关键的攻坚阶段。
但是在设计、设备选型、设备管理、资金投入、人才水平等方面与大电网有较大的差距，因此迫切需要加强各方面的力量。
而本次的技术供水系统是专门针对水电站的供水系统而做的，致力与提高水电站技术供水系统的监视和智能控制技术。
技术供水系统中，水轮机设备、上导轴承、推力轴承、水导轴承、发电机空气冷却器等等在运行过程中会因为各种的机械损耗，电磁损耗和机械摩擦等等导致设备发热，散热不及时则会对设备甚至发电机设备的瘫痪，所以在处理设备冷却上是十分重要的，而技术供水就是为了解决这个问题的。
1.2 设计的容本次设计的核心容是通过三菱公司生产的功能最强、速度最快的FX系列的FX2N的微型PLC来控制整个系统的稳定运行。
具体是这样的，首先对于技术供水系统的了解，技术供水系统的各用水设备对水的要求。
总的原则是，水量足够、水压合适、水质良好、水温适宜。
在通常情况下，也就是根据我过大中型水电站的情况，水量的分配比例大致是空冷器为70%，推力和导轴承的油冷却基本是18%，水轮机的导轴承商瑞华用水是5%，水冷式变压器为6%，其他的用水大致是1%。
由于自己的能力不足所以在这一块的控制上就没有去考虑，本次设计所做的重点是，对于机组轴承冷器、发电机空气冷却器等设备的流量控制、压力控制和温度检测。
温度在这个系统里面是不能控制的，而本次设计的重点就是，通过实时的对设备温度进行检测，设备温度超过正常的工作温度，通过温度检测模块读入的信号值反馈到PLC中通过PID调节器比较，然后给出一个调节值，这个调节值通过控制调节阀的开度控制管道中的水流量，从而通过增大管网中水的流量，加快设备的冷却，来达到设备降温的目的，保证水电站发电设备的正常运行和生产。
而对于技术供水系统中管网中压力是有一定的要求的，轴承冷却器和发电机空气冷却器，水压不能超过0.3MPa，冷却其入口水压取决于冷却器和排水管的阻力，一般不能低于0.04~0.075MPa，水冷空压机的水压不能低于0.05MPa，水润滑导轴承的水压一般为0.15~0.20MPa，水压低就没润滑效果。
通过资料等的查阅，对与压力控制要求非常高，控制起来复杂，但从数据来看，用水设备的水压有一个共同的区间，0.2MPa这个水压合适各个用水设备的要求，所以这次的设计决定对压力控制是保证供水水压在0.2MPa左右。
2总体方案设计2.1 技术供水系统简介技术供水系统主要是为水轮机发电机组和水轮机的辅助设备的提供冷却水的一个水路管网系统，另外还有部分的用水是用于机组的润滑用，有一些水电站的技术用水还会给消防水补充供水以及生产人员平时的生活提供水。
本次设计的技术供水主要是围绕发电机组水轮机各重要部件的冷却用水，以及提供给消防水池补给水。
在这个系统中水轮机设备冷却的主要的用水设备是发电机空气冷却器，上导轴承油冷却器，推力轴承的油冷却器以及水导轴承的油冷却器，这几个部件是水轮机整个设备中冷却水用量相当大的部分，这些部分因为各种电磁损耗和机械磨损等等产生大量的热量，如果不能够及时的的对设备进行散热，会造成机组温度升高，就会对电气设备造成极大的损失，严重时会破坏整个电力资源的生产。
本次设计的技术供水系统由技术供水的水源、水轮机的冷却器用水设备和温度、压力模拟量测控制元件等主要部分构成成，技术供水系统的主要水源从上面技术供水图里面看到是蜗壳的水源，当这些水源不足以满足用水设备需求的时候，系统就会通过检测切换到蓄水池水源供水，而蓄水池里面的水源通过一个液位信号器检测反馈蓄水池的水位水量，保证蓄水池水量足够。
在这个技术供水系统里面还增加了一个消防池的功能，同样是通过一个液位信号器，实时的检测水池的水位，水位降低，电气控制系统及时的给出信号通过水泵向水池里面抽水，这部分的管道开断选择的是一个电磁阀，两个状态开关。
在主要的水轮机冷却器里面的用水系统中，根据各个设备的要求温度、供水压力、水流量等等，在水管路上装设压力表，流量表，以及相应的传感器实现对这些参数进行监控，冷却器设备主要的参数就是温度，在设备上面装设温度传感器通过特殊的功能模块对温度监视，通过反馈的信号控制系统对温度值高于预设值的设备所在的水管网路通过控制电动调节阀，增加水路上的水流量，加快设备的冷却。
用水设备对水的要求，基本上满足是水量足够、水压适宜、水温合适和水质较好就可以了。
2.2方案比较2.2.1方案一这个方案一单片机为核心控制整个系统，原理框图如下图所示：图2.1 单片机控制系统原理框图2.2.2方案二在这个方案中，用到的是PLC作为控制核心，其原理框图如下所示：图2.2 PLC控制系统原理框图2.3方案论证与选择在以上所介绍的两种方案中，第一中方案选择的是以51或者52单片机作为技术供水系统电气控制的核心控制器，通过A/D模块接受来自压力传感器和温度传感器的信号然后通过单片机的控制程序，调节控制技术供水系统的流量、压力等，这种方案单片机控制颇为麻烦，而且效率不高，处理器要求高，I/O控制点数太少，另外单片机的稳定性不好，外围电路繁琐，一不小心就容易出现故障，单片的部可扩展的功能模块相对不多，性价比相对来说比较低。
方案二中，选择以PLC作为技术供水系统电气控制的核心控制器，PLC的整体结构比起单片机更加的模块化，封装良好，没有很多的外围电路，对于三菱公司的PLC还有很多结构化的特殊功能模块，对于模块扩展非常容易。
PLC相对单片机有很大的储存能力，分用户储存器和系统储存器，系统储存器，用于放置生产厂商预置的程序，是PLC的基础功能，而用户储存器包含了程序储存器和数据储存器，这些储存器的容量小的有1K，大的则可以达到几兆，当然这是根据厂家技术和需要来生产的，PLC拥有很多的I/O口完全能够满足本次的设计需求，在编程语言方也是比较简单易懂的，加上其丰富的控制指令，与方案一相比的方案二，通过PLC作为核心控制器控制整个系统，方案二更具有优势，控制也更加的稳定、可靠、方便，所以本次技术供水系统电气控制选择方案二作为本次的最终设计方案。
3系统设计本次设计的技术供水系统电气控制是PLC控制电机水泵、阀门达到控制冷却水流量、温度，在本系统中采用特殊功能模块，温度模拟量输入模块FX2N-4AD-PT对温度进行采集反馈给读入PLC，压力变送器通过调节器A/D模块读入PLC,通过PLC某种控制方式程序计算比较与设定值的关系，输出信号通过模拟量输出模块输出模拟点信号控制阀门、电机的动作从而控制整个技术供水系统的稳定运行，保证发电站电气设备正常生产。
本次设计的技术供水对象主要是水轮机中的各个冷却器，所以对水轮机需要一个基本的认识，对其基本的机构有基础的了解。
下面会稍微介绍本次技术供水系统原型的水轮机的一个大概。
3.1 轴流式水轮机3.1.1 ZZ560-LH—1130水轮机如下图所示，ZZ560-LH—1130轴流式水轮机结构，立轴、混凝土蜗壳，转轮直径1130cm。
水轮机基本参数：最大水头27m,最小水头10.6m，额定转速54.6r/min，飞逸转速120r/min，额定输出功率175.3MW，额定流量1130m，安装高程36.6m。
图3.1 ZZ560-LH-1130型水轮机蜗壳为混凝土蜗壳，蜗壳包角180度。
导水机构的型式为径向式，活动导叶32个，导叶不知圆直径1.31m，导叶高度4.54m。
导叶密封采用橡胶密封，防止沙进入轴颈，导叶中下轴都采用了橡胶密封。
导水机构的传动机构为叉头式，保护装置为剪断销导水机构接力器2只900mm的环形接力装置，活塞与控制环直接连在一起。
主轴型式为双法兰空心结构，轴的中心有操作用的油管，与轴领分段加工后接成整体。
水导轴承瓦式导轴承，在油槽的下面部分装设有油冷却器。
在轴承下面装置可调的水压密封，为防止移动时顺坏，在密封盖设置减压排水阀，这样设置自动补偿密封块的磨损量，还能够保值密封面的压力恒定，另外还可以阻挡泥沙进入密封面。
3.1.2水轮机轴承导轴承是为了保持主轴中心位置平衡，承受径向力而存在的轴承。
水轮机导轴承的主要作用承受机组运行中主轴传来的振摆力和径向力限制主轴轴线的位置，在布置上靠近转轮，保证主轴稳定性、可靠性。
根据润滑介质不一样，有水润滑和油润滑导轴承，下面分别介绍。
水润滑导轴承主要固定在顶盖上的铸铁轴承体和固定在轴承体顶部的水箱组成。