1. 研究目的与意义
传统的生活及生产供水的方法是通过建造水塔维持水压。但是,建造水塔需要花费财力,水塔还会造成水的二次污染。那么,可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢?当然可以,但是要解决水压随用水量的大小变化的问题,通常的办法是:用水量大时,增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变,用水量小时又需做出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。交流变频器的诞生和plc的运用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。变频调速双恒压系统,是现今社会供水的一个新兴的课题。首先,它把传统的消防、生活两套供水系统综合在一个系统中,通过特殊的方法,兼顾生活、消防各自供水的特点和差异性,既能保证正常情况下高质量生活供水,又能保证消防状态下可靠的消防水源。其次,双恒压供水系统,能根据不同的季节,不同的供水时段,以及各种意外的情况作出反应,保证系统管网的恒压,减少供水欠压和过压两种不合理现象。改变了传统的恒速泵,或水塔、水箱供水方式的缺点;也避免了像水塔或水箱二次污染的可能,使设备和系统平稳和可靠,同时节能显著。此外,构造这样一个控制系统可减小占地面积,降低一次性投资,系统安全可靠,维修管理方便。
变频调速恒压供水用于高层建筑群和住宅小区,可节约设备投资,而且集中管理维护较为方便,既可靠又经济。此外,此供水方式和每幢楼有屋顶水箱或用气压罐给水方法比较,有许多优点。用此方式供水,随时都能保证消防管网所需要的水压和水量,根据用水量大小自动调节给水量、自动增加或减少运行工作泵,节省电力,压力稳定,不会有超压或欠压运行的现象。备用泵参与运行,可避免长期不运行而锈死。在变频器发生故障时,能自动切换到工频供电继续维持供水。水泵发生故障时,故障泵退出,备用泵自动投入。不仅可以全自动运行,而且可以无人值守,方便维修管理。它还避免了原屋顶水箱里水质的二次污染,减轻了建筑负荷,节省建筑造价,保持建筑结构完美,节省使用空间等等。有利于开发建设行业统一规划,综合管理,提高经济效益。
由此可见,变频恒压供水控制技术逐渐成为我国供水行业的发展趋势。恒压控制技术的提高,可以加强供水控制系统的稳定性和提高节能效率,功能全面,操作方便,有利于数据的快速传输,对经济效益和社会效益起到了一定的促进作用。变频恒压供水控制技术在经过不断的设计、研究、试验和改进之后,已经不断地趋向成熟,但是还是存在着许多问题有待解决,因此,对变频恒压供水控制技术的不断完善是刻不容缓的。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:设计一个基于单片机的控制系统,实现对水压的恒定温度控制。主要包括以下几个方面:(1)设计单片机at89c51的外围电路
(2)设计水压采集电路
(3)设计数码管的显示电路
3. 研究的方法与步骤
认真研读任务书的要求,调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图,熟悉at89c51单片机的基本原理,了解该单片机的硬件组成和结构,同时了解钢厂轧钢的工业流程,对照所收集的资料进行整体方案构思,整体系统框架设计,整体方案设计好后着手各部分的设计。对不明白的部分通过查阅资料,向指导老师请教,和同学讨论解决。具体分为以下步骤:(1)设计整个系统的框架
(2)绘制出电路原理图
(3)单片机at89s51外围电路的设计
4. 参考文献
[1] 荣雪琴等. 单片机控制的恒压无塔供水系统的设计[m]. 内江科技. 2011[2] 刘作鹏. 基于单片机技术对家用无塔供水系统控制的改进设计方法研究[m]. 湖北成人教育学院学报. 2015
[3] 向启明等. 关于变频恒压供水控制系统的研究[m]. 中国高新技术企业.2013
[4] 黄均生等. plc设计双恒压无塔供水控制系统[m]. 科技创新与应用. 2014
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.20-2022.3.15 查阅资料,撰写开题报告;(2)2022.3.15-2022.4.30 硬件功能分析,熟悉mcs-51系统指令及编程语言;
(3)2022.4.31-2022.5.14 设计电路原理图、编制应用程序;
(4)2022.5.15-2022.5.30 系统调试及改进;
