鄧?yán)陂_題報告

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1、榆林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目基于網(wǎng)絡(luò)的恒壓控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計學(xué)生姓名鄧?yán)趯W(xué)號0905270202院(系)能源工程學(xué)院專業(yè)測控技術(shù)與儀器指導(dǎo)教師郭敏報告日期2013年1月5日畢業(yè)設(shè)計(論文)題目基于網(wǎng)絡(luò)的恒壓控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計題目類別(請在有關(guān)項目下作J記號)設(shè)計論文其它題目需要在實驗、實習(xí)、工程實踐和社會調(diào)查等社會實踐中完成是回否口畢業(yè)設(shè)計(論文)起止時間2012年12月30-2013年5月19日(共16周)1?課題研究的意義恒壓供水系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、消防、生活用水等方面是極為常見的。目前的供水方式主耍有:恒速泵加壓供水、水塔高位水箱供水、氣壓罐供水、液力耦合器和電池滑

2、差離合器調(diào)速的供水及變頻恒壓供水等方式,但都普遍存在著浪費水力和電力的情況,設(shè)備運行可靠性差,穩(wěn)定性不強,自動化和智能化水平有待提高。為了能夠更好的節(jié)約水電資源,提高工作效率,尋求一種更高效節(jié)能、更具自動化和智能化的供水方式己勢在必行。針對上述情況,本次設(shè)計在現(xiàn)有恒壓供水系統(tǒng)基礎(chǔ)上,提出一種功能更加完善的恒壓供水系統(tǒng)一一基于TCP/IP的參數(shù)自調(diào)整恒壓供水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)運用現(xiàn)代先進(jìn)的計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù),能夠很好的實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集和快速集中,為遠(yuǎn)程故障診斷提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控,技術(shù)人員無須親臨現(xiàn)場或惡劣的壞境就

3、可以監(jiān)視并控制生產(chǎn)系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)及各種參數(shù),方便地利用本地豐富的軟硬件資源對遠(yuǎn)程對象進(jìn)行高級過程控制,以維護設(shè)備的正常運營,從而減少值守工作人員,最終實現(xiàn)遠(yuǎn)端的無人或少人值守,達(dá)到減員增效的目的;通過遠(yuǎn)程監(jiān)控還能將企業(yè)內(nèi)部的信息網(wǎng)(Intranet)與控制網(wǎng)有效地連接起來,實現(xiàn)對生產(chǎn)、運營情況的隨時掌握,把生產(chǎn)運營狀況同企業(yè)的經(jīng)營管理策略緊密結(jié)合,從而實現(xiàn)企業(yè)的綜合口動化,可以建立網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的監(jiān)控數(shù)據(jù)和網(wǎng)上知識資源庫,這樣既節(jié)省人力又節(jié)省物力,還可以通過分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)完善改進(jìn)系統(tǒng),減少不必要的建設(shè)投資,所以本系統(tǒng)具有較高的經(jīng)濟效益和社會價值。2.國內(nèi)外研究狀況目前國內(nèi)

4、外在恒壓控制系統(tǒng)主要采用的是變頻恒壓控制技術(shù),理論上該項技術(shù)應(yīng)該帶來的是環(huán)保節(jié)能,但實際上并不是,實際已投入運行的變頻供水項目普遍出現(xiàn)高運行費的狀況,甚至有的變頻水泵運行能耗是“水泵-水箱聯(lián)合供水方式”的2-3倍,出現(xiàn)并不節(jié)能的事實,其主要原因有:主觀上的誤區(qū)導(dǎo)致水泵選配不合理、執(zhí)行現(xiàn)行可操作規(guī)范執(zhí)行性不強且隨意性很大、控制模式不合理、供水裝置內(nèi)部局部水損太大、沒有好的監(jiān)控系統(tǒng)以輔助分析等。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對基于網(wǎng)絡(luò)的恒壓控制系統(tǒng)已有不少研究,対該系統(tǒng)交互性和實時控制礙求越來越高?;诰W(wǎng)絡(luò)的恒壓控制系統(tǒng)屬直接控制結(jié)構(gòu),采用實時性很強的TEE控

5、制模式,即傳感器采用time-driven方式,控制器和執(zhí)行器采用event-driven方式另外還有TTT、TTE、TET等模式。針對控制策略目前主要有兩種:笫一種是設(shè)法將基于網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)控制系統(tǒng)變成確定控制系統(tǒng)進(jìn)行研究;第二種是針對網(wǎng)絡(luò)時延和數(shù)據(jù)包丟失的隨機性和不確定性,運用隨機控制等理論來設(shè)計控制方案。但兩種方法是相輔相成的,因為系統(tǒng)的參數(shù)隨用水量的變化而變化,系統(tǒng)是非線性的,所以恒壓控制系統(tǒng)在閉環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上運用隨機控制理論或模糊控制理論來完善。針對系統(tǒng)的穩(wěn)定性,研究的方法主要是運用跳躍線性系統(tǒng)、隨機Lyapunov函數(shù)、離散線性增廣模型等理論,結(jié)合傳統(tǒng)控制穩(wěn)定理論

6、,最優(yōu)隨機控制等來研究基于網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但目前基于網(wǎng)絡(luò)的恒壓控制系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)控制法一一已經(jīng)很成熟的PID控制法,另外系統(tǒng)本身還存在軟硬件穩(wěn)定性的問題以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)保存、分析、恢復(fù)等問題。針對系統(tǒng)的安全性,在血b服務(wù)器、文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及應(yīng)用終端屮,除了使用在線掃毒防毒軟件和防火墻等必備措施之外,還采用了文件系統(tǒng)加密、用戶登錄權(quán)限設(shè)置等方法。針對供水網(wǎng)管檢測系統(tǒng),研究配水管網(wǎng)漏水報警系統(tǒng)已從被動型的補救式查漏轉(zhuǎn)變成主動型的預(yù)防式,漏水監(jiān)控使用漏水警報系統(tǒng)Permalog可以實行區(qū)域化實時監(jiān)控,并在無人值守的情況下,能夠自動收集供水管網(wǎng)的漏水信息。3?設(shè)計

7、研究的內(nèi)容本次設(shè)計在現(xiàn)有恒壓供水系統(tǒng)基礎(chǔ)上,提出一種功能更加完善的恒壓供水系統(tǒng)一一基于TCP/IP的參數(shù)自調(diào)整恒壓供水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),設(shè)計中先對壓力傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換將其變?yōu)槟M電信號,再通過A/D轉(zhuǎn)換送到微控制器進(jìn)行處理,同時將處理后的數(shù)據(jù)通過D/A轉(zhuǎn)換送到比例電磁閥以控制調(diào)節(jié)水箱壓力,具體包括壓力傳感器信號變換模塊,A/D轉(zhuǎn)換模塊,D/A轉(zhuǎn)換模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的傳輸?shù)饶K的設(shè)訃,完成后的恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)具有節(jié)能、安全等特點,同時能夠?qū)┧芫W(wǎng)中的各個參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,解決供水管網(wǎng)中的控制

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