智能控制的生产生活供水系统设计论文

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题目：智能控制的生产/生活供水系统设计指导老师：职称：

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摘要

在日常的生产/生活中，由于用户在一天中的不同时间段，生活用水和工业用水的需求量变化比较大，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，就可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而可以提高供水的质量。而传统的以拖动水泵的电机以恒定转速运转供水方式、水箱或水塔供水及气压供水等供水方式均难以控制供水的压力，因此，以变频调速为核心的智能供水控制系统应运而生，取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备。因此，本文在充分借鉴国内外关于智能控制的生产/生活供水系统研究的基础上，设计出了自调整修正因子模糊PID控制恒定供水系统。该系统稳定安全的运行性能、齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。

关键词：智能控制；供水系统；PID

Abstract

In daily production/life, because the water users how much is constantly changing, so not enough water or water supply of the excess situation happen from time to time. And water and water supply the imbalances between the concentrated reflection in water supply pressure, namely water and less water supply, the pressure is low; Less water and water supply many, pressure will be large. Keep a constant pressure water supply, can make the water supply and water balance, that is, it is also more water supply, water for a little time and less water supply, which can improve the quality of the water supply. But the traditional way of water supply is difficult to control water supply pressure, therefore, in frequency conversion as the core of the intelligent water supply control system came into being, instead of the usual high pressure water and supply water tank and so on. Therefore, this article, from the domestic and foreign full control of the production/about the intelligent life based on the study of the water supply system, the design gives the adjustment factor fuzzy PID control constant water supply system. The system is stable and safe operation of quality, complete the function of thoughtful, will make the water supply to save water and electricity, save the realization of human, and finally reach the high efficiency operation purpose.

Key W ords: Intelligent control; Water supply system; PID

目录

第一章绪论 (1)

第二章国内外关于智能控制的生产/生活供水系统的研究现状及趋势 (1)

2.1 国内外关于智能控制的生产/生活供水系统的研究现状 (1)

2.1.1 带PD回路调节器和/或可编程序控制器（PLC）的控制方式 (1)

2.1.2 新型变频调速供水设备 (2)

2.1.3 供水专用变频器 (2)

2.2 智能控制的生产/生活供水系统的发展趋势 (2)

2.2.1 与楼宇自动化相结合 (2)

2.2.2 与网络化控制结合 (2)

2.2.3 使用智能控制 (2)

第三章智能控制的生产/生活供水系统的设计方案与系统构建 (3)

3.1 供水系统的工艺流程 (3)

3.2 智能控制系统方案设计 (3)

3.3 供水系统结构设计 (4)

3.4 智能控制的生产/生活供水系统的组成 (4)

结论 (5)

致谢 (6)

参考文献 (7)

第一章绪论

在传统的城市生活用水和工业用水供水系统中，主要的供水方式是拖动水泵的电机以恒定转速运转，而供水需求的变化主要通过调节供水管道上的阀门来调节的供水方式。这种供水方式有浪费电能、浪费水资源等问题。在一天中的不同时间段，生活用水和工业用水的需求量变化比较大。在用水低峰时，电机仍然以和用水高峰时同样的、恒定的转速运转，浪费了电能。在用水低峰时，管网压力较大，由于管道泄漏、公厕用水等造成水资源浪费严重。用水高峰时，由于管道流量的增大，有可能造成管网压力不足，而使得高层用户出现断水或水压不足的情况。

传统供水方式中，除了上述这种主要供水方式外，还存在水箱/水塔供水、气压供水等供水方式。

水箱/水塔供水是供水系统采用水箱或水塔，又称为重力供水。该方式供水压力比较恒定，且有贮水。、但它是由位置高度形成的压力来进行供水的，为此，需要建造水塔或将水箱置于建筑物的顶部。即使如此，在大型建筑物种还常常不能满足最不利供水点的供水要求，且难于满足不断增长的供水需求。同时，由于在建筑物顶部形成很大的负重，所以增加了结构面积，也妨碍了美观。

气压供水系统不用在建筑物顶部设置水箱，也不用单独建筑水塔，仅在地表合适的位置设置压力罐即可实现对水管儿管网的加压。其优点是灵活性大、建设快、不妨碍美观，且可以通过改变压力罐的压力来满足不断增加的供水需求。但缺点是需要压力罐，其体积大、投资大，又因其压力变化快、运行效率低，因此电能消耗大，运行费用高。

随着科学技术的进步，工业生产和人民生活正趋向于高标准、高质量和现代化。在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉定压供水和恒压补水、喷淋及消防等供水系统中，由于高层建筑越来越高，如果采用传统的水塔、高位水箱、气压增压设备，不但占地面积和设备投资大、维护维修困难，且不能满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求。另外，在现代供水需求中，供水量是随机变化的，如果采用传统供水方式，难以保证供水的实时性，且能量浪费严重。但随着交流电机变频调速技术的日臻完善，变频调速恒压供水方式可以很好地克服传统供水方法的缺点，成为一种很有发展前途的供水方式。因此，对恒压供水系统的研究具有着重要的现实意义。

第二章国内外关于智能控制的生产/生活供水系统的研究

现状及趋势

2.1 国内外关于智能控制的生产/生活供水系统的研究现状

生产/生活供水是工厂生产，人们生活所不可或缺的。现阶段用于生产/生活供水的主要有三种形式：

2.1.1 带PD回路调节器和/或可编程序控制器（PLC）的控制方式

该方式中，变频器的作用是为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的无级调速，从而使管网水压可控。传感器的任务是检测管网水压;压力设定单元为系统提供满足用户需要