球塞泵恒壓供水系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞:球塞泵恒壓供水系統(tǒng)的研究
【摘要】:球塞泵恒壓供水系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)實際的供水壓力跟隨操作人員設(shè)定的壓力。在該系統(tǒng)中設(shè)定的供水壓力是一個恒定的常數(shù)值,控制對象為實際水壓,在系統(tǒng)工作的時段內(nèi)使得輸水管網(wǎng)內(nèi)水的實際壓力值等于設(shè)定的壓力值即可。系統(tǒng)主要依托實驗室所研制的球塞泵作為供水泵,結(jié)合PLC電氣控制裝置,使得該球塞泵恒壓供水系統(tǒng)與傳統(tǒng)供水系統(tǒng)相比,具有流量穩(wěn)定、噪音小、能耗低等特點。根據(jù)不同的使用場合要求,設(shè)計了手動和自動兩種模式,并配備了文本顯示器可以更方便的實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。本文主要對該系統(tǒng)進(jìn)行了以下方面的研究:首先闡述了容積式球塞泵供水的特點,分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,指出了球塞泵恒壓供水系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢所在,又進(jìn)行了變頻恒壓供水的理論分析,點明了變頻恒壓供水節(jié)能的原理。其次進(jìn)行了球塞泵恒壓供水系統(tǒng)的理論分析,介紹了其近似數(shù)學(xué)模型,完成了自動和手動兩種工作模式的設(shè)計,還進(jìn)行了整個恒壓供水系統(tǒng)的功能、流程和結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對PID控制原理的分析,完成了系統(tǒng)控制器的設(shè)計,并介紹PID參數(shù)自整定和手動調(diào)試參數(shù)的方法。最后,根據(jù)實驗室現(xiàn)有的球塞泵進(jìn)行其他硬件的選型,說明各個硬件的特點,并依據(jù)選用的硬件完成系統(tǒng)電路的設(shè)計,確定PLC各個控制端子的接線以及變頻器的控制方式。利用STEP 7-Micro/WIN軟件進(jìn)行了PLC的梯形圖編程,說明了的各個程序塊的作用,還利用軟件進(jìn)行了PID參數(shù)的自整定,得到一組最優(yōu)的參數(shù),并進(jìn)行了信號濾波的相關(guān)設(shè)置以及文本顯示器的設(shè)計。通過上述研究,成功建立了該球塞泵恒壓供水系統(tǒng),為以后球塞泵供水的發(fā)展提供了現(xiàn)實依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:球塞泵 恒壓 供水
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU991
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第1章 緒論8-13
- 1.1 課題的背景及意義8-9
- 1.2 恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 恒壓供水系統(tǒng)的國外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 主要研究內(nèi)容11-13
- 第2章 變頻調(diào)速原理13-18
- 2.1 交流電機(jī)的調(diào)速方式13-14
- 2.2 變頻調(diào)速的控制方式14-16
- 2.3 變頻恒壓供水節(jié)能原理16-17
- 2.4 本章小結(jié)17-18
- 第3章 系統(tǒng)的方案設(shè)計18-26
- 3.1 供水系統(tǒng)的理論模型18-19
- 3.1.1 理論分析18-19
- 3.1.2 近似數(shù)學(xué)模型19
- 3.2 供水系統(tǒng)的功能設(shè)計19-20
- 3.3 供水系統(tǒng)的流程設(shè)計20-23
- 3.4 供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計23-25
- 3.5 本章小結(jié)25-26
- 第4章 系統(tǒng)的控制器設(shè)計26-34
- 4.1 模擬PID控制26-29
- 4.1.1 控制原理26-27
- 4.1.2 PID三個參數(shù)作用27-29
- 4.2 數(shù)字PID控制29-31
- 4.2.1 位置式PID控制29-30
- 4.2.2 增量式PID控制30-31
- 4.3 恒壓供水系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)分析31
- 4.4 PID控制器參數(shù)整定方法31-33
- 4.5 本章小結(jié)33-34
- 第5章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計34-47
- 5.1 壓力傳感器選型34-35
- 5.2 PLC選型35-37
- 5.3 顯示界面選型37-39
- 5.4 變頻器選型39-40
- 5.5 變頻電機(jī)選型40-41
- 5.6 新型球塞泵41-44
- 5.7 電氣控制器選型44-46
- 5.7.1 中間繼電器44-45
- 5.7.2 交流接觸器45
- 5.7.3 信號隔離模塊45-46
- 5.8 本章小結(jié)46-47
- 第6章 系統(tǒng)的電路設(shè)計47-56
- 6.1 主電路設(shè)計47-48
- 6.2 控制電路設(shè)計48-53
- 6.2.1 PLC的I/O端子分配及接線48-50
- 6.2.2 PLC與MM440變頻器接線50
- 6.2.3 變頻器控制端子接線50-52
- 6.2.4 變頻器參數(shù)設(shè)置及調(diào)試52-53
- 6.3 變頻電機(jī)接線53-54
- 6.4 PLC設(shè)備抗干擾措施54-55
- 6.5 本章小結(jié)55-56
- 第7章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計56-72
- 7.1 STEP 7-Micro/WIN編程軟件56-58
- 7.1.1 PC與PLC連接56-57
- 7.1.2 通訊連接設(shè)置57-58
- 7.2 PLC程序設(shè)計58-62
- 7.2.1 PLC編程方式58-59
- 7.2.2 PLC程序59-62
- 7.3 輸入信號濾波62-64
- 7.4 PID向?qū)Ь幊?/span>64-65
- 7.5 PID參數(shù)自整定65-68
- 7.6 TD400C編程68-71
- 7.7 本章小結(jié)71-72
- 第8章 總結(jié)與展望72-75
- 8.1 全文總結(jié)72-73
- 8.2 應(yīng)用前景73
- 8.3 需要進(jìn)一步研究的問題73-75
- 致謝75-76
- 參考文獻(xiàn)76-79
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果79
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,本文編號:859976
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