（精美）毕业论文基于PLC的变频恒压供水系统的设计.doc
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2022-11-22
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基于 PLC 的变频恒压供水系统的设计
一、 课题简介
随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压
供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区
及高层建筑的生活、消防供水中。变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无
级调速，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、合理的节能型供水系统。在实际应用
中如何充分利用专用变频器内置的各种功能，对合理设计变频恒压供水设备、降
低成本、保证产品质量等有着重要意义。变频恒压供水方式与过去的水塔或高位
水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投资，运行的经济性，还是系统的稳
定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能
效果。目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列
化的方向发展。追求高度智能化、系列化、标准化，是未来供水设备适应城镇建
设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。
变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水
要求，该系统具有以下特点:
(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压，它是一个过程控制量，同其他
一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样，对控制作用的响应具有滞后性。
同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。
(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响，同时又由于水泵自身的一
些固有特性，使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比，因此变频调速恒压供
水系统是一个线性系统。
(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性，面向各种各样的供水系统，
而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异，因此其控
制对象的模型具有很强的多变性。
(4)在变频调速恒压供水系统中，由于有定量泵的加入控制，而定量泵的控
制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的，同时定量泵的运行状态直接影响供
水系统的模型参数，使其不确定性地发生变化，因此可以认为，变频调速恒压供
水系统的控制对象是时时变化的。
(5)当出现意外的情况(如突然停水、断电、泵、变频器或软启动器故障等)
时，系统能根据泵及变频器或软启动器的状态，电网状况及水源水位，管网压力
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