智能变频恒压供水及安全防范系统设计

论文摘要

本文结合变频器、可编程控制器(PLC)、低压电器及压力变送器等电子设备的应用,首先对恒压变频供水系统的组成以及原理进行了介绍。其次,对控制系统的设计进行了详细的研究,分别对一级泵站和二级泵站的控制系统进行了设计,对两级泵站之间的数据通讯进行了详细叙述。为了保证供水的安全性,增加了视频监视设备对一级泵站和二级泵站进行监控。最后对系统的组态及PID算法进行了设计,仿真及实际应用表明RBF网络调整PID参数使系统的调整时间缩短,输出更接近于目标值。本文设计的智能变频恒压供水系统已在某试验场得到应用,运行可靠、节能效果显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 概述
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 课题研究的目的及意义
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 系统工作原理及总体设计
• 2.1 变频调速原理
• 2.2 供水系统的调速节能原理
• 2.3 变频恒压供水系统的组成
• 2.4 变频恒压供水系统总体设计
• 2.5 安全防范系统设计
• 2.5.1 光缆施工具体方案
• 2.5.2 摄像机的布置
• 第三章 控制系统设计
• 3.1 概述
• 3.2 一级泵站控制系统设计
• 3.2.1 一级泵站控制系统总体结构
• 3.2.2 一级泵站输入信号的采集
• 3.2.3 一级泵站控制信号的输出
• 3.2.4 数字编/解码器
• 3.3 二级泵站控制系统设计
• 3.3.1 二级泵站控制系统总体结构
• 3.3.2 二级泵站输入信号的采集
• 3.3.3 二级泵站控制信号的输出
• 第四章 系统组态设计
• 4.1 基于PLC的控制模块设计
• 4.1.1 PLC扩展模块选型
• 4.1.2 PLC的通信功能实现
• 4.1.2.1 一级泵站的PLC与光纤网远程通讯
• 4.1.2.2 基于MPI总线的二级泵站间以及一级泵站与二级泵站间的通讯
• 4.1.3 PLC的程序设计
• 4.2 基于POD的人机界面设计
• 4.2.1 人机界面与PLC的组态设计
• 4.2.2 一级泵站的人机组态设计
• 4.2.3 二级泵站的人机组态设计
• 第五章 基于RBF神经网络PID的恒压供水控制算法
• 5.1 基于常规PID的恒压供水控制
• 5.1.1 常规数字PID控制原理
• 5.1.2 数字PID控制常用改进算法
• 5.1.3 数字PID控制参数的整定
• 5.1.4 改进IPD控制变频恒压供水系统
• 5.2 基于RBF神经网络的恒压供水控制
• 5.2.1 RBF神经网络基本概念
• 5.2.2 RBF神经网络学习算法
• 5.2.3 基于RBF神经网络的控制系统辨识和PID实验分析
• 第六章 系统实验
• 6.1 恒压供水系统总体概述
• 6.2 一级泵站
• 6.3 二级泵站
• 6.4 监控系统
• 6.5 恒压供水系统故障检测分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献