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随着科学技术的进步,人民生产、生活正趋向于高标准、高质量和现代化。在居民生活用水、工业用水和各类自来水等供水系统中,采用传统的水塔、高位水箱、气压增压设备,占地面积大、维护维修困难、电能浪费严重。因此,合理利用电能和水资源,保证居民生活供水正常,改变以往供水的自动化程度低、技术方面落后的局面,优化和改进二次供水系统已经是迫切的事情。由PLC、变频器构成的叠压供水系统在现代高层的住宅中得到了广泛的应用,既能够保障居民的生活用水和消防系统的供水等,又能够利用变频技术在满足用水需求的同时,最大限度地节约电能。本文开展以下几方面的研究工作:1、基于叠压供水节能方案论证。叠压供水技术是利用市政管供水管网的余压,与普通变频调速供水分析相比,节能效果更明显。从叠压供水的特点和影响因素出发,提出了叠压供水控制方案的选择(模糊PID控制)和供水方式的选择(高位蓄水箱+变频叠压)及控制系统的方案设计(压力传感器+PLC+通用变频器+组态软件)。2、叠压供水系统采用了模糊PID控制算法。对模糊PID控制算法的结构组成进行分析,给出模糊PID控制器设计策略。建立了叠压供水系统近似数学模型和模糊PID控制器的仿真模型,利用MATLAB对传统PID和模糊PID两种不同的控制进行仿真实验。结果表明,采用模糊PID控制算法具有上升时间短、超调量小,对管网压力的变化调节更加平稳,抗干扰能力好,与传统PID控制相比,具有更优越的控制效果。3、应用PLC、变频器、触摸屏技术对叠压供水系统进行控制。根据系统控制要求,设计了以PLC、变频器为核心的具有全自动控制的变频恒压供水系统,具有性能稳定、工作可靠、保护健全等特点。当系统发生故障时,能对故障信号进行检测,执行相应的停泵、关闭和报警等动作。在触摸屏的监控界面上能动态地显示当前的水压、当前运行泵组情况,并能根据实际需要查询实时数据和历史数据,实现了供水系统的设备状态、工况控制的远程监控,通过采集与传输现场数据,使供水系统具有综合控制与管理功能。4、搭建了叠压供水的实验及节能分析。在叠压供水节能装置的基础上搭建叠压供水实验,验证了叠压供水具有很好的节能效果。将叠压供水的实际节能率,与理论节能率进行对比,所得的实际结果与理论研究基本相符。研究PLC、变频器的叠压供水系统,采用模糊PID控制算法,对管网供水压力实现平稳、快速调控,控制效果良好,实现节能降耗具有重要的实际指导意义。