《基于PLC恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)題報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于PLC恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)題報(bào)告（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 開(kāi) 題 報(bào) 告
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
一、選題簡(jiǎn)介、意義
傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)采用恒速系加壓供水等供水方式，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較低，同時(shí)造成資源的浪費(fèi)，無(wú)法滿足用戶對(duì)恒定水壓的需求。單片機(jī)為控制器的供水系統(tǒng)提髙了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，但其缺陷在于系統(tǒng)可靠程度不高和對(duì)應(yīng)用環(huán)境要求較高。本課題將恒壓供水系統(tǒng)改造為ＷＰＬＣ為控制核也的控制系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，不僅保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且節(jié)約了人力投入。根據(jù)恒壓供水控制系統(tǒng)的要求，本諫題設(shè)計(jì)了基于ＰＬＣ的恒壓供水控制系統(tǒng)，并利用觸摸巧和工控機(jī)組成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合了ＰＬＣ的可靠性和靈活性，能夠滿足
2、供水系統(tǒng)的功能需求。
本文
二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問(wèn)題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等）
1. 課題研究：
基于PLC的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2. 主要研究的內(nèi)容：
介紹了變頻供水系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)其工作特性進(jìn)行了理論分析，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)按照系統(tǒng)功能需求設(shè)計(jì)了總體方案，制定了具體的控制流程和方法。然后詳細(xì)分析了系統(tǒng)的控制方法?？紤]到傳統(tǒng)ＰＩＤ算法的參數(shù)難調(diào)整、適應(yīng)性差的問(wèn)題，提出自整定模糊ＰＩＤ控制算法，并利用Ｍａｔｌａｂ軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。結(jié)果顯示Ｉ模糊Ｐ取算法相比傳統(tǒng)ＰＩＤ算法具有超調(diào)小、上升時(shí)間短、魯棒性好等
3、優(yōu)點(diǎn)，更適用于具有非線性和大滯后特點(diǎn)的恒壓變頻供水控制系統(tǒng)。
具體介紹了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案，主要包括硬件選型、控制程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。硬件選型主要是介紹ＰＬＣ及變頻器等主要硬件的選型；控制程序給出了相關(guān)控制算法的梯形圖；上位機(jī)監(jiān)控軟件具有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄和故障報(bào)警等功能，大大節(jié)省了人力資源，真正實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。
本課題設(shè)計(jì)的恒壓供水控制系統(tǒng)是一套集現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)為一體的控制系統(tǒng)。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓供水的要求，而且具有較高的穩(wěn)定性和自動(dòng)化水平。
3. 要解決的問(wèn)題：
解決現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)
4. 預(yù)期目標(biāo)：.
為解決傳統(tǒng)Ｐ阻算法存在不同程度的
4、振蕩或超調(diào)，無(wú)法使供水系統(tǒng)法到最佳狀態(tài)的問(wèn)題，本文采用傳統(tǒng)ＰＩＤ算法與模糊控制算法相結(jié)合的模糊ＰＩＤ控制算法，充分利用二者的優(yōu)點(diǎn)，利用模糊推理的方法修正系統(tǒng)的Ｐ阻參數(shù)，使系統(tǒng)的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性得Ｗ提高。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，広力傳感器將水壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)送入可編程程序控制器ＰＬＣ，ＰＬＣ內(nèi)部具有ＰＩＤ功能，通過(guò)模糊推理運(yùn)算，可根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行情況調(diào)整ＰＩＤ控制器的參數(shù)，獲得最佳的控制參數(shù)，根據(jù)控制參數(shù)調(diào)整變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，使水粟根據(jù)實(shí)時(shí)管網(wǎng)水壓按照恒壓的要求高效率地運(yùn)行。同時(shí)系統(tǒng)設(shè)有一臺(tái)備用粟，當(dāng)用水量特別大時(shí)，備用乗可投入使用Ｗ減小系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。上位機(jī)和觸摸屏可實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)各種系
5、統(tǒng)故障進(jìn)行報(bào)警提示。
5. 研究步驟、方法及措施：
（１）介紹了恒壓變頻供水控制系統(tǒng)的工作特性和理論知識(shí)。依據(jù)水泵運(yùn)巧特性，量化分析了變頻供水系統(tǒng)的節(jié)能原理，并建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 （2）為提高供水系統(tǒng)的性能，使控制器能自動(dòng)適應(yīng)用水量的變化，達(dá)到最佳的控制效果，設(shè)計(jì)了更高效實(shí)用的模糊ＰＩＤ控制算法，并根據(jù)系統(tǒng)模型，利用Ｍａｔｌ化中的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真環(huán)境進(jìn)行了相應(yīng)的仿真，驗(yàn)證了模糊Ｐ瓜算法相對(duì)于傳統(tǒng)ＰＩＤ算法的優(yōu)越性。
（３）對(duì)整個(gè)供水控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的主要功能是對(duì)壓力傳感器采集到的用戶管網(wǎng)水壓進(jìn)行精確的計(jì)算，根據(jù)皮力指標(biāo)，通過(guò)模
6、糊ＰＩＤ控制器調(diào)節(jié)ＰＩＤ參數(shù)控制變頻器，保持出水壓力的恒定。并設(shè)計(jì)研發(fā)了系統(tǒng)的軟硬件，硬件方面包括各硬件的
3、 設(shè)計(jì)（論文）體系、結(jié)構(gòu)（大綱）
1緒論
1.1課題背景與意義
1.2供水控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3本課題主要研究?jī)?nèi)容
2變頻恒壓供水的工作特性和理論分析
2.1變頻供水系統(tǒng)的基本特性
2.2變頻供水系統(tǒng)的能耗分析
2.3變頻供水系統(tǒng)的理論分析
3控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.1供水控制系統(tǒng)功能需求
3.2供水控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
3.3供水控制系統(tǒng)的控制流程和方法
3.4監(jiān)控系統(tǒng)的搭建
4恒壓供水系統(tǒng)的控制方法
4.1ＰＩＤ控制方法
7、
4.1.1經(jīng)典ＰＩＤ控制方法
4.1.2數(shù)字ＰＩＤ控制方法
4.2ＰＩＤ參數(shù)調(diào)整方法
4.3模糊ＰＩＤ控制方法設(shè)計(jì)
4.3.1模糊ＰＩＤ基本原理
4.3.2模糊ＰＩＤ自整定
4.4控制方法仿真研究
5恒壓供水系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)
5.1主要硬件選型
5.1.1ＰＬＣ選型
5.1.2變頻器選型
5.1.3壓力變送器選型
5.1.4觸摸屏選型
5.1.5基于ＰＬＣ的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.6水索機(jī)組選型
5.1.7恒壓供水控制模擬裝置
5.2Ｉ／Ｏ口和寄存器分配
5.3控制巧統(tǒng)接線
5.4控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
5.4.1主要控制程序設(shè)計(jì)
5.4.2其他控制程序設(shè)計(jì)
6上位機(jī)功能設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試
6.1觸摸屏功能設(shè)計(jì)
6.2組態(tài)界面功能設(shè)計(jì)
6.3故障排陳與聯(lián)機(jī)調(diào)試
6.3.1聯(lián)機(jī)調(diào)試步驟
6.3.2調(diào)試結(jié)果
7結(jié)論
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字：
年 月 日
分院審批意見(jiàn)：
簽章：
年 月 日
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