摘要
随着社会主义市场经济的发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势本论文分析变频恒压供水的原理及系统的组成结构，提出不同的控制方案，通过研究和比较，本论文采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输，然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍。本论文设计与实现通过MCGS进行数据传输的远程网络巡回监控系统。具体讲述了系统的总体设计与软件的实现，并对系统采取的可靠性措施进行了说明。
本论文的变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。
关键字：单片机变频恒压供水自动控制
Abstract
And reasonable development, economical utilization and the effective protection of water resources is
an arduous task. According to the school time focusing on water, water consumption the characteristic of the large change, analyzes out of school water supply system in high energy consumption, low reliability, network management system to be perfect, the water resources waste serious problem. This paper puts forward the tap water constant pressure water supply system and water pump combination way, match with single-chip microcomputer, frequency converter, compensator, pressure sensor, and so on the different sensor, according to the pipeline pressure, with the frequency converter control pump speed, make the pipe network pressure is always keep in appropriate range, so as to solve the floor is too high pressure shortage and small flow of the problem of the great energy consumption.
Because the pump power and power consumption of the motor speed is directly proportional to the three times, so the pump running speed can achieve very good energy saving effect, the average power consumption than usually water supply system can save nearly forty percent. Combining use of programmable controller, which can realize primary pump variable frequency, negative pump soft start, has the short circuit protection, over current protection function, work reliable and stable, so that the service life of pump greatly extended.
Keywords:  Single  frequency constant pressure water supply  automatic control
目录
第1章绪论................................................... - 0 - 1.1  关于研究课题的目的与意义.................................. - 0 - 1.2  变频恒压供水系统的特点.................................... - 0 - 1.3  变频恒压供水系统技术的实现与发展情况...................... - 1 - 1.4  变频恒压供水系统的适用范围................................ - 2 - 1.5  本章小结.................................................. - 2 - 第2章方案论证................................................. - 3 - 2.1  方案一.................................................... - 3 - 2.2  方案二.................................................... - 4 - 2.3 方案三..................................................... - 5 - 2.4  方案确定.................................................. - 6 - 2.5 本章小结................................................... - 6 - 第3章恒压变频供水系统的硬件设计............................... - 7 - 3.1  硬件总体设计.............................................. - 7 - 3.2  AT89S52的硬件设计......................................... - 7 -
3.2.1  AT89S52最小系统硬件设计............................... - 7 -
3.2.2  AT24C04外部存储扩展................................... - 9 - 3.3  555定时器复位电路......................................... - 9 -
3.4  A/D与D/A转换电路........................................ - 10 -
3.4.1  A/D转换电路.......................................... - 10 -
3.4.2  D/A转换电路.......................................... - 13 - 3.5  光电隔离继电器驱动电路................................... - 14 - 3.6  变频器的选择............................................. - 15 - 3.7  压力传感器的选择......................................... - 16 - 3.8  显示器与键盘电路设计..................................... - 17 -
3.8.1  显示器接口电路设计 ................................... - 17 -
3.8.1  键盘电路设计 ......................................... - 17 - 3.9  报警及电源电路........................................... - 18 - 3.10  本章小结................................................ - 19 - 第4章变频恒压供水系统的软件设计.............................. - 20 -变频器恒压供水
4.1  单片机变频恒压供水系统主流程图........................... - 20 - 4.2  A/D子程序................................................ - 21 - 4.4  中断服务程序............................................. - 21 - 4.3  继电器控制子程序......................................... - 22 - 4.4 本章小结.................................................. - 23 - 总结.......................................................... - 24 - 致谢.......................................................... - 25 - 参考文献........................................................ - 26 - 附录1：变频恒压供水控制系统原理图 .............................. - 28 - 附录2：变频恒压供水控制系统程序 ................................ - 29 -
第1章绪论
1.1  关于研究课题的目的与意义
供水系统是人民生活中的重要一环，随着人民的生活水平提高，人民对供水系统的要求也日益提高。传统的供水系统由于占地面积大，水质易污染，基建投资多，水压不能保持恒定，已经不满足人民对供水系统的节能，高效率，可靠稳定的要求。近年来，随着变频调速技术的日益成熟，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式，在供水系统中得到广泛的应用。本课题基于单片机为核心，通过编程以管网压力为设定参数，以变频器控制水泵的转速，实现管网水压的PID闭环调节，让供水系统的水压稳定在设定值。这与传统的水塔、高位水箱等供水方式相比，不论在经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势。
1.2  变频恒压供水系统的特点
变频频恒压供水系统在水量增加时，变频器频率升高，水泵转速加快，供水量相应增大；用水量减少时，变频器频率降低，水泵转速减慢，供水量亦相应减小，保证了供水效率用户对水压和水量的要求，同时达到了提高供水品质和供水效率的目的；采用该设备不需建造高位水箱，水塔，水质无二次污染，是一种理想的现代化建筑供水设备。
变频恒压供水系统的主要特点：