论文部分内容阅读
我国作为一个人口基数大的工农业大国,水资源与能源相对短缺,随着城市规模的扩大以及人们生活水平的提高,对于城镇供水系统的质量和效益要求也越来越高。本文围绕国内多数高层小区用户供水需求问题,考虑节能性与鲁棒性等特性,提出了在线调控参数的算法模型,建立仿真模型展开分析,并基于PLC实现了工变频与增减泵调节控制,完成了恒压供水监控系统设计并搭建了硬件平台,有效解决了小区供水问题。本文研究的主要内容概括如下:基于我国城市高层小区供水的需求,提出了相关的控制目标与要求,并给出了相应的恒压供水监控系统的架构。针对时变性、非线性的供水系统中水泵性能做了分析,对阀门开度与变频调速调节方式的能耗进行对比分析,研究表明恒压供水系统中变频调速节能性更好,对复杂供水系统中泵组并联时的流量与能耗进行了分析,并确定了供水系统的近似等效数学模型。本文重点对传统PID和模糊PID控制策略做了分析,为了验证算法优越性并进行了基于SIMULINK的仿真,经过仿真图像对比表明模糊PID控制算法方案的优越性及可行性,并结合了上述的控制方案以及高层小区供水需求模拟设计出了一套结构简洁,性能优越的恒压供水监控系统。其中结合了PLC以及变频技术,进行了合理的硬软件的设计以及传感器和相关控制系统设备的选型,完成了对泵组监控的数据传输、数据采集和报警处理等功能。最后设计了易操作的人机交互界面,并进行恒压供水系统的运行和调试工作。运行结果表明该系统具有良好的闭环调节功能,可以长期稳定的运行,鲁棒性好,符合城镇供水的高自动化与节能要求,有着普适性和推广价值。