自动供水系统
班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 设计时间：
评语： 成绩 自动化应用软件实训设计
一、系统需求分析
经过资料查阅得知，现实生活中无处不存在着自动供水系统，其实自动供水系统的深层含义就是：利用水泵组实现恒压的楼宇供水，而且每一个泵又是可以利用变频调速实现扬程控制的这么一个过程，其输入信号为管网压力，一般的控制器都是PLC，控制算法为PID算法，控制对象为电机，为了实现控制目的，还有测量管网压力的压力传感器，这些，就可以满足，自动调节，满足每一层搂的恒压供水，该系统的具体其它需求，列入泵组中泵的个数，泵的类型，PLC类型都得依据实际情况而定，这里不再赘述。
为了可以实时的反应我们自己所设计的系统可行性以及合理性、可靠性的分析，有必要借助一些软件，可以做一些简单的界面，通过软件实现动态画面，来实现我们我们所设计系统的上述性质，有利于设计的进一步完善，并且，大大的降低了实验的成本，本次课程设计，采用北京亚控公司所开发的一款名为“组态王”的软件实现整个模拟系统的搭建与模拟仿真。
二、组态王软件介绍
组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。
组态王具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状
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态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
三、系统方案论证
1．恒压供水方法
由水泵－管道供水原理可知，调节供水流量，原则上有二种方法；一是节流调节，开大供水阀，流量上升；关小供水阀，流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节，水泵转速升高，供水流量增加；转速下降，流量降低，对于用水流量经常变化的场合（例如生活用水），采用调速调节流量，具有优良的节能效果。我国国家科委和国家经贸委在《中国节能技术政策大纲》中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。应当指出，变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配，为了使变频恒压供水具有优良的节能效果，变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒压供水，只要其中一台泵是变频泵，其余全是工频泵，可以实现恒压变量供水。在变频恒压变量供水当中，变频泵的流量是变化的，当变频泵是各并联泵中最大，即可保证恒压供水。 2．多泵并联恒压供水
通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，有两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，每个泵的工作状态都不一样，会增加程序的复杂程度。
3．恒压供水的优点
(1) 节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象；
(2) 运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。
(3)联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机
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的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。
(4) 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。
四、系统监控界面设计
1．建立恒压供水系统新工程
打开组态王6.53软件的工程管理器，点击“工程管理器”窗口工具栏上的“新建”按钮，或者可以点击下拉式菜单“文件”中的“新建工程”弹出一个“新建工程向导”对话窗，根据提示建立一个新的工程，命名为“恒压供水系统”，并将其设置为组态王的当前工程，如图1所示。
图1 建立名为“恒压供水系统”的新工程
2．恒压供水工程浏览器
进入开发模式，新建登陆界面、错误提示、恒压供水、报警画面、历史曲线以及报表画面，如图2所示。
图2 工程浏览器窗口
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3．恒压供水模拟系统界面设计
在工程浏览器中建立新画面，创建如图3所示的恒压供水模拟系统画面。
图3 恒压供水系统画面
4．报警事件以及实时历史曲线
为了完成报警事件记录与历史数据之间关系的比较，设计了实时历史曲线图与实时报警数据表，用来反应数据情况与系统的状况，分别如图4和图5所示。
图4 报警事件记录图表
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