净，所以又加上了真空泵的控制端口。在现实控制中，手动是必须的。为了能让备用泵顺利转换，定义循环线路的输入和输出端口来保证两个软起泵能按时转换。在右边，定义了三个供水泵，真空泵和四个电动阀的输出控制端口。最后的那三个供水泵电磁阀是用在每个泵启动时控制真空泵抽各离心泵中空气用的。下图右边是完成本次系统任务的必需扩展。首先，是两个模数转换模块，用来处理如水位，压力和频率的模数转换。这三个模拟量不能直接参与的运算，需要转换成数字量后才行。每个输入输出都有自己的寄存器地址，在编程时还要在调用寄存器的值的时候与相应的系数进行运算才可用于中的运算。文本显示器用于改变程序中的有关参数。它对于编程和现场控制有很大帮助。可以随时在需要的情况下改变如三个模拟量系数水位的上下限和备用泵的转换时间。第三章供水系统的硬件电路设计图接线图控制线路下面两图为本系统的控制线路。电源线为三相线的相线，为了防止过载短路和欠电压，最开始设置上了断路器。下面的按钮是应急按钮。再下面的手动转换开关是用来选择手动还是自动。接触器最多只有四个常开触点，拿手动来说，需要两个型的接触器和两个型的辅助触头，共个常开触点，同理。每个泵阀门都有自动和手动，这是在实际需要的立场上设计的。当手动时，闭合为启动按钮，为停止按钮，当按下时，自联锁，以下各环节样当自动时，闭合由控制的继电器来决定各个开关的开闭。右边的那列指示灯是用来指示各开关按钮泵和阀门是否动作到位。到位后按钮闭合，指示灯亮。指示灯这列的电源接线接在急停按钮下的转换开关处，各电路环节在右边均有注解。第三章供水系统的硬件电路设计图控制线路图为两个电动阀，循环控制线路和三个电磁阀的手动自动控制线路。在循环控制线路中由于接触器触点较多，只能用两个接触器并联在起使用。循环控制那两栏必须是两个开关同时接通指示灯才能亮。三个泵的电动阀的开到位限位开关关到位限位开关也在指示灯上有体现，正常工作时相应的灯亮。另外,接触器不能串联，线圈通电后，静铁心磁化，吸合动铁心，这时主电路才接通。如果两个接触器串联,也就是两个线圈串联，通电后，两个线圈可视作同时得电，控制电路里回路是存在的。但由于静铁心磁化后产生的吸力不可能完全相等，所以两个动铁心吸合必定有快有慢。铁心先吸合的接触器在铁心吸合后线圈电感增大，其端电压也大，这就可能导致另个接触器线圈压降过低，铁心直吸合不上。这就相当于单独的个接触器接在电路中了，当然导致控制电路回路中电流过大,时间长可能会烧毁线圈。第三章供水系统的硬件电路设计图控制线路第四章恒压供水系统软件设计本设计由于采用的是系列的，所以在这里简单介绍下系列的些编程规则。梯形图的基本绘制规则编程顺序梯形图按照从上到下，从左到右的顺序控制。每个逻辑行开始于左母线，般来说，触点要放在左侧，线圈和指令盒放在右侧，线圈和指令盒右侧不能有触点，整个梯形图形成阶梯形结构。第四章恒压供水系统的软件设计编号分配对于外接电路的各元件分配编号，编号的分配必须是主机或者扩展模块本身实际提供的，而且可以用来编程，两个设备不能共用个输入输出点。触点的使用次数和线圈的使用次数在的梯形图中，触点的使用次数可能用无数次，而线圈的使用次数只能是次，否则，容易引发系统出现意外的事故。线圈的连接使用个条件驱动多个线圈时，不能串联，只能并联。恒压供水系统分配表系统具体控制方案上章已叙述，在此把恒压供水系统的分配列举如下表分配表输入泵状态输入泵故障输入泵状态输入泵故障输入泵状态输入泵故障输入真空泵状态输入真空泵故障输入自动手动循环线路状态循环线路状态变频器频率输入出变频器压力输入频率输出入变频器水位输入出水频率左栏为默认工作压力设定水位下限水位上限供水下限文本显示器时间周时分第四章恒压供水系统的软件设计显示器内部时间周时分实际水位实际压力变频器实际输出压差上限压差下限压力系数频率系数水位系数频率上升时间输出供水泵供水泵供水泵真空泵启动泵电动阀输出泵电动阀输出泵电动阀输出取水电动阀输出循环控制线路循环控制线路供水泵电磁阀输出供水泵电磁阀输出供水泵电磁阀输出注备用泵转换时间默认为每周三凌晨两点。上表中所列举的参数可变的寄存器由文本显示器输入，文本显示器上有接串口线的端口，与的端口连接后就可设置参数。如下图对水位进行设置的文本显示器面板。第四章恒压供水系统的软件设计图文本显示器界面显示屏面板共有个按键，包括个功能键个箭头键向上向下向左向右和退出键报警键设置键确认键。开机显示封面，按键退出并进入主菜单，按键选择项目，再按键进入选中的项目画面。按键可退出当前画面并返回主菜单。项目说明水位设置用户可自己设定水位上限供水下限和水位下限。水位显示显示当前水位的实际状态。压力显示显示当前管道压力的实际状态，及可设定压力窗口。频率显示显示当前变频器的实际频率，并有出水频率设定窗口，根据具体情况设定出水频率。系统循环定时即备用泵转换时间，当时间和条件都符合时断路器只断路器只交流接触器只交流接触器只交流接触器只辅助触头只按钮只按钮只急停按钮只电源变压器台调频旋钮只开关电源只开关电源只低通滤波器只可编程控制器台模拟量模块台文本显示器台变频器台软启动器台压力传感器只液位传感器只电动阀门只电压表只附录电流表只三相异步电机台电磁阀只手动闸阀只旋启式止回阀只电源线信号线若干附录附录程序流程图开始初始化手动关闭所有输出关闭取水阀液位关闭水泵液位开启取水阀液位延时分钟压力设定值开真空泵开泵电动阀关真空泵开变频泵泵按升至出水频率是否否是是是是否水位控制模块单泵工作否否附录压力频率延时秒频率直开泵电动阀开真空泵延时分钟软起泵泵降至出水频率关真空泵恒压供水模块压力设定值开泵电动阀开真空泵否是是是是是恒压供水模块加泵否否否否附录软起泵泵降至出水频率关真空泵频率出水频率延时秒频率直出水频率软停泵频率出水频率延时秒频率直出水频率软停泵延时分钟是是是是加泵减泵减泵恒压供水模块恒压供水模块否否否否附录定时换泵默认每周三凌晨两点软停，泵两软起泵输出口切换故障处理程序恒压供水压差工作备用泵转换程序附录附录程序初始化手动附录水位平均值水位系数水位比较压力平均值压力系数附录开泵恒压供水附录进泵进泵频率平均值附录频率系数退泵退泵备用泵转换程序压差程序附录故障处理程序程序附录泵和泵轮换工作，延长备用泵寿命。第四章恒压供水系统的软件设计系统内部时间控制柜可与电脑连接，文本显示器同时可以与电脑时间校准，保证两泵准时转换。系数设置可跟据传感器的实际参数设置压力系数频率系数水位系数。压差设置用户可设定压差上限压差下限频率上升时间。程序流程图具体控制方案上面已有详细叙述，根据本课题要求和实际情况的限制，恒压供水系统流程图见附录。程序编写在硬件系统设计中，采用了台变频器连接台电动机，变频器输入电源前面接入个空气开关，来实现电机变频器的过流过载保护接通，空气开关的容量依据电机的额定电流来确定。对于用软启动器控制的电动机，还需要在软启动器上面接入两个空气开关，来实现电机的过流过载保护，空气开关的容量依据电动机的额定电流来确定。所有接触器的选择都要依据电动机的容量适当选择。水泵阀门主电路用两个交流接触器来控制电动机的正反转，实现阀门的开启和关闭。主程序主要由系统初始化程序变频泵起动程序恒压供水模块程序进泵程序求模拟量平均值程序进泵程序退泵程序压差程序故障处理程序等构成。具体程序见附录程序调试为了保证系统的能够顺利运行，我对程序进行了上电调试，用电位器作为模拟量输入，用根导线段连接，另端按需要接触端子作为接口输入。在第次调试时，有多个程序点通不过，经检查发现是程序编写不够完善，后经多次修改，现在可以完成系统要求任务。由于程序指令太长，现只截取泵启动时的图像。如图。第四章恒压供水系统的软件设计图程序调试图结论结论此次设计是以山东大学的供水状况为设计课题，包括恒压供水系统原理恒压供水系统的电气实现系统的硬件选型系统的硬件电路设计和软件电路设计等，本设计共包含四大章设计内容，其主体是由变频技术压差恒压自动转换技术微泄漏补偿技术组成的，是现阶段水处理行业较为先进的供水方法。本系统与现在普通二级加压水厂相比，具有简单经济控制方便节能降耗的优点。首先，普通二级加压水厂只单纯手动控制电机的启动和切换，这样在电机启动时会产生很大的启动电流，长此以往对电机寿命有很大损害，而且在供水时直按工频全速运转效率低能耗大。而本系统可根据实际压力变化自动调整变频器频率，从而改变电机转速，减少了能量的消耗。其次，普通恒压供水在用水量变化较大时有高效节能的优点，但在用水量很小的情况下，如晚上，变频器工作在出水频率附近时耗电量增大。而本系统通过压差恒压自动转换技术和微泄露补偿技术解决了这个难题。再次，本设计运行维护简单方便，对于操作人员不要求具备专业的水处理知识，只根据操作说明书和操作规程就可以对整个水厂进行操作管理，因此，采用此设计建设的水厂适应性强，在现阶段很受客户的欢迎。这种水处理技术未来发展前景很大，它的供水方式和控制方式都符合供水发展方向，是现代人们生活所要求的并且前景光明。致谢致谢感谢我的导师教授。老师渊博的知识体系严谨的治学方法超前的学术意识精益求精的工作态度，都在我的脑海里打下深深地烙印。是我三年学习生活的最大收获，使我受益非浅。本论文的完成也是在张老师亲自指导下完成的，从论文的方向，到论文的架构，再到论文的具体细节，都得到了老师孜孜不倦的教导。感谢青岛自动控制设备有限公司的经理。经理敏锐的思维方式积极的工作态度都使我深有感触，是我学习的楷模，本论文的完成也是在其总体指导下完成的，其中很多内容和原理都是从他那里学来的。同时，也感谢公司的部长部长部长以及在我