组态王软件实现恒压变频供水控制系统毕业论文.doc

组态王软件实现恒压变频供水控制系统毕业论文 目 录 1 绪 论 1 1.1 本课题研究的内容 1 1.2 设计的目的和意义 1 1.3 国内外相关技术发展概况 2 2 总体设计 3 2.1方案论证 3 2.2设计思想 4 2.3可行性分析 5 3 系统的硬件设计 6 3.1变频器的选型设计 6 3.1.1变频器选型 6 3.1.2变频器介绍 6 3.1.3三菱S500变频器的基本接线图 7 3.2 调节器的选型设计 7 3.2.1调节器的选型 7 3.2.2 AI-808人工智能工业调节器 7 3.2.3调节器配线及控制面板使用说明 8 3.2.4 AI-808接线图及参数设置 9 3.3 压力变送器的选型设计 10 3.3.1 压力变送器选型 10 3.3.2 DBYG型硅扩散硅压力变送器介绍 10 4 系统的软件设计 11 4.1 系统通讯程序设计 11 4.1.1 AI-808调节器的通信协议 11 4.1.2 组态王串口通讯程序设计 16 4.2 监控程序设计 21 4.1.1 组态王6.53软件介绍 21 4.1.2上位机监控软件设计 23 1.实时监控 23 2.参数设置 23 3.历史曲线 24 4.实时报表窗口............................................ 24 5.历史报表窗口............................................. 25 6．报警窗口................................................ 26 5 调试过程 26 5.1 监控程序调试 27 5.1.1 通讯调试 27 1.组态王通讯协议 27 2.设计通讯控制系统 27 5.1.2 曲线绘制的调试 27 5.2 系统运行参数调试 28 结 论 29 结束语 29 参考文献 30 致 谢 31 附录Ⅰ 系统硬件接线图 32 附录Ⅱ 程序界面 33 附录Ⅲ 实物图 36 1 绪 论 1.1 本课题研究的内容 本课题设计一个恒压变频供水控制系统。系统使用AI-808智能仪表作为控制系统的调节器，三菱S500变频器控制转速的电机作执行器，压力传感器做压力 信号采集构成一个闭环的PID控制系统。被控对象是管网，被控参数是管网水压。整个系统的运行状态由上位机组态王软件的监控程序进行监控。监控程序通过与AI-808调节器通讯读取系统运行参数，并将系统当前运行状态绘制成实时曲线显示在上位机的监控界面。同时监控程序还可以对AI-808调节器的参数进行设置，以对系统的运行状态进行调整。 1.2 设计的目的和意义 在水利用过程中，供水设备是其必不可少的工具。一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须提升水压才能满足用水要求。传统的方法是水塔、高位水箱或气压罐式增压设备，其设备一次投资费用高，并且必须由水泵高于实际用水高度的压力来提升水量，其结果往往增大了水泵的轴功率和能量损耗，在使用这些传统的供水方式，还容易造成水的二次污染。使用传统的供水方式，用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水的平衡集中反映在供水的压力上，即用水多供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时用水也多，用水少时用水也少，从而提高了供水的质量。恒压供水是指在供水网中用水量发生变化的时候，出口压力保持不变的供水方式。供水网系出口压力值是根据用户需求确定的 2 总体设计 2.1方案论证 恒压变频供水是较为理想和先进的。首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长了水泵寿命。 目前,就恒压变频给水而言，归结起来可采用以下几种方法: （1）压力变送器、单片机与变频器形成控制回路。压力变送器检测管网中的压力，通过控制系统的A/D转换电路传给单片机，单片机根据管网压力来控制变频器的输出，来控制水泵的转速，以达到控制供水流量的目的。 这种控制方式控制器体积小，成本底，可以用于一些特殊场合，比如说现场空间小，并且需求量大的场合。但是它的缺点也是显而易见的，单片机抗干扰能力差，系统稳定性不高，程序修改麻烦，所以现在使用单片机做控制器的恒压变频给水系统普及性很低。 （2）压力变送器、PLC控制器与变频器形成控制回路。压力变送器检测管网中的压力，通过A/D模块传给PLC控制器，PLC控制器根据管网中的压力来控制变频器的输出，来控制水泵的转速，达到控制供水流量的目的，同时使用组态软件对系统参数进行实时监控。目前这种方式主要应用于集中供水