【摘 要】
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由于新兴产业加速发展和城市化进程的不断推进,城市人口呈现出快速增长的态势,给城市用水带来了巨大的压力。为此,本文设计了一种取水泵站的综合自动化系统,实现提高取水泵站自动化水平和运行效率的目标。取水泵站综合自动化系统利用PLC对泵站运行过程进行控制,通过采用上位机组态软件进行监控操作,实现泵站的自动控制和远程监控。论文主要研究工作如下:首先,对取水泵站自控系统进行总体设计。分析取水泵站的结构、取水任
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由于新兴产业加速发展和城市化进程的不断推进,城市人口呈现出快速增长的态势,给城市用水带来了巨大的压力。为此,本文设计了一种取水泵站的综合自动化系统,实现提高取水泵站自动化水平和运行效率的目标。取水泵站综合自动化系统利用PLC对泵站运行过程进行控制,通过采用上位机组态软件进行监控操作,实现泵站的自动控制和远程监控。论文主要研究工作如下:首先,对取水泵站自控系统进行总体设计。分析取水泵站的结构、取水任务流程和具体功能需求,确定其自动控制系统结构组成,并简要阐述了PC+PLC的控制方式和通信相关技术,最后介绍了电气控制系统结构和变频调速技术。然后进行取水泵站硬件设计。先设计系统电气原理图和现场控制面板,确定系统的I/O点数,然后对PLC控制器及其功能模块进行选型分析,接着对PLC模块电路和部分控制电路进行设计,最后介绍了低压电气元件、执行机构、检测仪器的选型和PLC控制系统的抗干扰措施。接下来进行控制策略设计。针对取水泵站的取水量与供水泵站的供水量之间存在不平衡的问题,以蓄水池恒水位供水为优化目标,建立蓄水池水位控制系统的数学模型。在MATLAB平台上,基于PID和模糊PID算法进行仿真研究,分析结果表明,采用模糊PID算法时,水位跟踪误差变化范围更小,抗干扰能力强,鲁棒性好。最后进行控制系统软件设计。针对下位机PLC,采用TIA Portal V16软件,使用LAD语言进行程序设计,分析PLC程序结构和功能,并针对部分功能程序做出细节性阐述。使用TIA Portal V16软件集成的Win CC,设计HMI人机交互界面,并搭建了基于PLC的系统网络结构。
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