超声波流量计在一种自动供水系统中的应用设计

      水是一种特殊的、不可替代的资源，同时水也是一种可重复使用、可再生的资源。水运用在各行各业，也是我们生活必不可少的珍贵财富。我国目前还是一个发展中国家，更加要注重对水资源的有效利用。
       供水系统在生活和工业现场是必不可少的关键设备，传统系统中有采用水泵的，有采用变频的，而现在供水系统大部分采用的自动化技术、控制技术以及通讯技术，使得不同领域的恒压供水系统达到高性能、高节能成为技术的发展趋势。本文主要运用PLC及PID调节技术设计了一套恒压供水系统，分别进行了硬件系统和软件系统的设计和开发，开发了操作方便，参数可以显示的上位机界面，并通过系统的调试和试运行，整个系统运行效果良好，达到了用户的需求。
 
       恒压供水调速系统可实现水泵电动机的无差调速，根据用水量的变化，自动调节供水的压力（即水流量），在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水的需求。对供水系统进行的控制是为了满足对水流量的需求，考虑到在动态的情况下，水管内的水压力的大小与供水和用水之间的平衡情况，当供水量大于用水量时，压力上升，水泵不工作或者功率减少；当供水量小于用水水量时，压力下降，到达设定压力下限时，为了保证供水的正常，水泵开始工作或者加大功率，为水箱注水。
　　1 硬件系统设计
　　1.1 上位机
　　由触摸屏、计算机组成。
　　触摸屏：安装在现场，通过与PLC的通讯，实现对现场设备及参数的监测与控制。
　　计算机：安装在主控室，通过与PLC的通讯，实现对现场设备的监测与控制，同时还能实现监控变量的记录、打印、报警等功能，功能较为强大。
　　1.2 下位机
　　主要由CPU模块、I/O模块组成。
　　CPU模块：选用西门子S7-300系列，其是控制系统的核心，负责系统的中央控制，根据I/O模块的输入信号，顺序执行程序，执行后的输出信号經I/O输出模块传送至现场设备，从而达到控制现场设备的目的；通过MPI或DP通讯口实现与上位计算机或触摸屏等设备的数据传送，实现通信功能；同时具有自诊断功能，可以检测错误并记录和报警。
　　I/O模块：有数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块之分。输入模块实现数字量和模拟量信号的采集，输出模块把输出信号传递给外围执行设备，从而实现对数字量和模拟量设备的控制。
　　1.3 检测元件
由现场检测仪表组成，主要有超声波流量计、压力变送器、液位计等仪表。
现场超声波流量计采用的是RZ-1158C外夹式超声波流量计，该流量计的特点是安装方便，对于测量现场的适应性强，测量管道的口径从25mm-1200mm都能够很准确地测量。特别适合测量采供水行业。
　　1.4 执行机构
　　通过变频器、电动阀等调节阀门的大

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