基于变频及现场总线技术的供水系统研究

论文题目: 基于变频及现场总线技术的供水系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械工程

作者: 杨静云

导师: 周严,汪临伟

关键词: 恒压供水,现场总线,可编程序控制器,变频器

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 生活用水是城镇居民的生命线，提供优质高效的供水是供水企业所面临的最主要的任务，把最先进的技术引入到水厂生产网络控制系统的设计当中，造就高技术的供水企业，不仅具有良好的经济价值，也具有重大的社会意义。本论文主要针对供水系统的节能降耗，提高供水质量及供水可靠性，实现对供水系统的优化控制，为供水系统提供现代化的监控体制及经济运行的手段。主要研究如何采用变频恒压供水达到节能及提高供水质量，并优化控制水泵组的调速运行，进行了控制原理研究、测控模型的建立及算法的确定，变送器、变频器、PLC和现场总线等硬件选型及系统集成，PLC测控程序的编程、PROFIBUS现场总线应用于供水系统的设备选型和设计等工作，在研究系统稳定、可靠性的同时将数字PID控制等自动控制技术引入该系统，以提高供水系统的控制性能和性价比；同时在系统中引入人机面板，以提高系统的可操作性。目前本文研究设计的变频恒压供水系统已经被运用于水厂、居民小区、增压泵站等场所，由于它的功能全面、操作方便、数据通讯可靠、性能稳定、管理高效，取得了良好的经济效益和社会效益。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.1.1 变频恒压供水产生的背景和意义

1.1.2 PROFIBUS现场总线应用于供水系统的背景和意义

1.3 课题研究的国内外现状

1.4 本论文的研究内容及论文结构

1.5 本章小结

2 变频恒压供水理论分析及方案设计

2.1 供水系统的基本特性

2.2 变频调速原理

2.2.1 调速原理

2.2.2 变频调速时的电机特性

2.3 水泵调速运行的节能原理

2.4 恒压供水的理论基础及方案设计

2.4.1 供水压力和变频器输出频率的关系

2.4.2 恒压供水系统的组成

2.4.3 调节系统的传递函数

2.5 PID控制算法

2.5.1 PID控制的设计

2.5.2 PID控制算法及特点

2.6 变频恒压供水系统的构成及工作原理

2.6.1 变频恒压供水控制系统控制方案的设计与选择

2.6.2 变频恒压供水系统的构成

2.6.3 变频恒压供水系统的控制流程

2.7 变频恒压供水系统的特点

2.8 本章小结

3 变频恒压供水系统的软硬件设计

3.1 系统的硬件组成及其功能

3.1.1 PLC及信号处理单元的分析选择

3.1.2 变频器的选择

3.1.3 其他外围器件的选择

3.2 系统的软件设计

3.3 系统的电磁兼容性

3.4 变频恒压供水系统的应用

3.5 本章小结

4 PROFIBUS现场总线及其特性

4.1 现场总线技术的基本概念及特点

4.2 PROFIBUS通信模型

4.3 令牌(标记)访问控制方式

4.4 PROFIBUS-DP总线的基本功能

4.5 PROFIBUS-DP总线存取协议

4.6 本章小结

5 PROFIBUS在供水系统中的结构和应用

5.1 PROFIBUS在供水系统中的结构介绍

5.2 供水系统现场总线控制网络设计

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 未来展望

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

参考文献

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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基于变频及现场总线技术的供水系统研究

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