超聲波流量計在一種自動供水系統中的應用設計

      水是一種特殊的、不可替代的資源，同時水也是一種可重復使用、可再生的資源。水運用在各行各業，也是我們生活必不可少的珍貴財富。我國目前還是一個發展中國家，更加要注重對水資源的有效利用。
       供水系統在生活和工業現場是必不可少的關鍵設備，傳統系統中有采用水泵的，有采用變頻的，而現在供水系統大部分采用的自動化技術、控制技術以及通訊技術，使得不同領域的恒壓供水系統達到高性能、高節能成為技術的發展趨勢。本文主要運用PLC及PID調節技術設計了一套恒壓供水系統，分別進行了硬件系統和軟件系統的設計和開發，開發了操作方便，參數可以顯示的上位機界面，并通過系統的調試和試運行，整個系統運行效果良好，達到了用戶的需求。
 
       恒壓供水調速系統可實現水泵電動機的無差調速，根據用水量的變化，自動調節供水的壓力（即水流量），在用水量發生變化時保持水壓恒定以滿足用水的需求。對供水系統進行的控制是為了滿足對水流量的需求，考慮到在動態的情況下，水管內的水壓力的大小與供水和用水之間的平衡情況，當供水量大于用水量時，壓力上升，水泵不工作或者功率減少；當供水量小于用水水量時，壓力下降，到達設定壓力下限時，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 硬件系統設計
　　1.1 上位機
　　由觸摸屏、計算機組成。
　　觸摸屏：安裝在現場，通過與PLC的通訊，實現對現場設備及參數的監測與控制。
　　計算機：安裝在主控室，通過與PLC的通訊，實現對現場設備的監測與控制，同時還能實現監控變量的記錄、打印、報警等功能，功能較為強大。
　　1.2 下位機
　　主要由CPU模塊、I/O模塊組成。
　　CPU模塊：選用西門子S7-300系列，其是控制系統的核心，負責系統的中央控制，根據I/O模塊的輸入信號，順序執行程序，執行后的輸出信號經I/O輸出模塊傳送至現場設備，從而達到控制現場設備的目的；通過MPI或DP通訊口實現與上位計算機或觸摸屏等設備的數據傳送，實現通信功能；同時具有自診斷功能，可以檢測錯誤并記錄和報警。
　　I/O模塊：有數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊之分。輸入模塊實現數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行設備，從而實現對數字量和模擬量設備的控制。
　　1.3 檢測元件
由現場檢測儀表組成，主要有超聲波流量計、壓力變送器、液位計等儀表。
現場超聲波流量計采用的是RZ-1158C外夾式超聲波流量計，該流量計的特點是安裝方便，對于測量現場的適應性強，測量管道的口徑從25mm-1200mm都能夠很準確地測量。特別適合測量采供水行業。
　　1.4 執行機構
　　通過變頻器、電動閥等調節閥門的大

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