超聲波流量計(jì)在一種自動供水系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

      水是一種特殊的、不可替代的資源，同時(shí)水也是一種可重復(fù)使用、可再生的資源。水運(yùn)用在各行各業(yè)，也是我們生活必不可少的珍貴財(cái)富。我國目前還是一個(gè)發(fā)展中國家，更加要注重對水資源的有效利用。
       供水系統(tǒng)在生活和工業(yè)現(xiàn)場是必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，傳統(tǒng)系統(tǒng)中有采用水泵的，有采用變頻的，而現(xiàn)在供水系統(tǒng)大部分采用的自動化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，使得不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)達(dá)到高性能、高節(jié)能成為技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文主要運(yùn)用PLC及PID調(diào)節(jié)技術(shù)設(shè)計(jì)了一套恒壓供水系統(tǒng)，分別進(jìn)行了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，開發(fā)了操作方便，參數(shù)可以顯示的上位機(jī)界面，并通過系統(tǒng)的調(diào)試和試運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，達(dá)到了用戶的需求。
 
       恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)水泵電動機(jī)的無差調(diào)速，根據(jù)用水量的變化，自動調(diào)節(jié)供水的壓力（即水流量），在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水的需求。對供水系統(tǒng)進(jìn)行的控制是為了滿足對水流量的需求，考慮到在動態(tài)的情況下，水管內(nèi)的水壓力的大小與供水和用水之間的平衡情況，當(dāng)供水量大于用水量時(shí)，壓力上升，水泵不工作或者功率減少；當(dāng)供水量小于用水水量時(shí)，壓力下降，到達(dá)設(shè)定壓力下限時(shí)，為了保證供水的正常，水泵開始工作或者加大功率，為水箱注水。
　　1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　1.1 上位機(jī)
　　由觸摸屏、計(jì)算機(jī)組成。
　　觸摸屏：安裝在現(xiàn)場，通過與PLC的通訊，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備及參數(shù)的監(jiān)測與控制。
　　計(jì)算機(jī)：安裝在主控室，通過與PLC的通訊，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)測與控制，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控變量的記錄、打印、報(bào)警等功能，功能較為強(qiáng)大。
　　1.2 下位機(jī)
　　主要由CPU模塊、I/O模塊組成。
　　CPU模塊：選用西門子S7-300系列，其是控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的中央控制，根據(jù)I/O模塊的輸入信號，順序執(zhí)行程序，執(zhí)行后的輸出信號經(jīng)I/O輸出模塊傳送至現(xiàn)場設(shè)備，從而達(dá)到控制現(xiàn)場設(shè)備的目的；通過MPI或DP通訊口實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)或觸摸屏等設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送，實(shí)現(xiàn)通信功能；同時(shí)具有自診斷功能，可以檢測錯誤并記錄和報(bào)警。
　　I/O模塊：有數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊之分。輸入模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字量和模擬量信號的采集，輸出模塊把輸出信號傳遞給外圍執(zhí)行設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)字量和模擬量設(shè)備的控制。
　　1.3 檢測元件
由現(xiàn)場檢測儀表組成，主要有超聲波流量計(jì)、壓力變送器、液位計(jì)等儀表。
現(xiàn)場超聲波流量計(jì)采用的是RZ-1158C外夾式超聲波流量計(jì)，該流量計(jì)的特點(diǎn)是安裝方便，對于測量現(xiàn)場的適應(yīng)性強(qiáng)，測量管道的口徑從25mm-1200mm都能夠很準(zhǔn)確地測量。特別適合測量采供水行業(yè)。
　　1.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
　　通過變頻器、電動閥等調(diào)節(jié)閥門的大

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