基于模糊控制恒压供水控制器设计开题报告

1. 研究目的与意义

为了提高传统泵组供水系统水压的稳定性, 提高节电率和可靠性, 针对居民区因白天和晚上用水量相差较大而极不稳定的特点, 在变频调速恒压供水系统中采用模糊控制技术, 通过PLC控制系统的编程设计模糊控制器, 实现了全自动恒压供水控制, 既保证供水压力的稳定性, 又节约了电能, 取得了很好的控制效果和效益。

2. 国内外研究现状分析

随着经济社会的高速发展,能源的需求越来越大,人们对供水系统可靠性的要求也不断提高,采用先进的自动化控制技术来设计高节能、高可靠性的恒压供水系统成为必然趋势。以下是几种供水系统的介绍。

无负压变频供水系统：自来水进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，供水设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水，用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位控制器给出水泵停机信号以保护水泵机组。夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水，防止水泵频繁启动。

无塔变频供水系统：根据用户用水量变化自动调节运行水泵台数和一台水泵转速，使水泵出口压力保持恒定。当用户用水量小于一台水泵出水量是，系统根据用水量变化有一台水泵变频调速运行，当用水量增加时管道系统内压力下降，这时压力传感器把检测到的信号传送给微机控制单元，通过微机运行判断，发出指令到变频器，控制水泵电机，使转速加快以保证系统压力恒定，反之当用水量减少时，使水泵转速减慢，以保持恒压。当用水量大于一台泵出水时，第一台泵切换到工频运行，第二台泵开始变频调速运行，当用水量小于两台泵出水量时，能自动停止一台或二台泵运行。在整个运行过程中，始终保持系统恒压不变，使水泵始终工作在高校区，既保证用户恒压供水，又节省电能。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容：主要包括硬件控制系统设计、基于可编程控制器模糊控制器软件设等。

设计要求：

1.撰写开题报告，系统硬件设计和器件选择。 （1-3周）

4. 研究创新点

本系统采用模糊控制算法实现变频调速恒压供水，保证系统可进行高质量的恒压供水；系统中水泵电机的软启动，低速运行和定时轮休，有利于延长设备的使用寿命；采用模糊控制技术，避免了传统闭环PID控制参数整定复杂的弊端。

同时系统实现了恒压自动控制，降低了操作人员频繁操作，节省人力。