基于PLC的变频恒压供水系统

韶关市广播电视大学开放教育本科

毕业设计（论文）

XXXXXX 系 统

姓 名：XX

专业班级：10秋计算机科学与技术 指导教师：钟红君

提交日期：2012年12月10日

摘要

摘要

随着城市现代化水平的逐步提高，高层建筑不断增加，市政管网一次供水已不能满足居民的生活要求了，二次供水局部增压技术应运而生。传统供水方式占地面积大，水质易污染，基建投资多，水压不能保持恒定，导致部分设备不能正常工作，最主要的缺点是传统供水方式离不开蓄水池，而蓄水池中的水一般自来水管供给，这样有压力的水进入水池后变成零，造成大量的能源白白浪费。随着变频调速技术发展，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，特别是供水行业中。由于安全生产和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格的要求，因而变频恒压供水技术得到了更加深入的应用，进而发展成无负压供水系统。

本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速无负压供水系统。变频无负压供水系统由可编程控制器、变频器、无负压稳流罐，水泵机组、压力传感器、工控机等构成。

本系统包含三台水泵电机组（二主一辅），它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停” “低流稳压”的原则。压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近，无负压稳流罐将市政管网直接与供水机组连接避免水源的二次污染，以及最大程度的利用市政管网原有的压力达的节约能源的目的。

关键词：无负压供水系；PLC；变频调速

I

图书借阅管理系统

ABSTRACT

In today's information society, the information as the most important resource of the human society will become a strategic resource caused widespread concern. How do I get information? Is our best way to get the information in a way, but very heavy Library Book Collection of the large increase, so that the traditional work of the librarian to the library to borrow books.

Along with the progress of science and technology, human life has dramatically changed by the rapid development of computer technology, the widespread availability and use of all walks of life get in the application of computer technology. Become an irresistible trend of the era of information technology, human civilization is entering a new era. Therefore, the library management system into the lives of people with convenient, fast, low-cost advantages, traditional library management mode completely freed, improve efficiency, reduce workers' previous peak, reducing the probability of error. So that people have more time to get more useful information.

This system is × × small and medium-sized library of books based on actual management of research, development and design using Visual Basic 6.0 and Access software. System is a full-featured, easy to operate, user-friendly, and covers basic business library management. This article focuses on lending management system and the basic design and the content focuses on the various features of the system design and implementation process.

KeyWords: Borrow books management system; visual programming; VB;

Access

- II -

目录

目 录

摘要 ................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................... II 第一章 绪论 ....................................................................................... 1

1.1无负压供水概论 ...................................................................... 1 1.2选题背景及意义 ...................................................................... 2 1.3国内外研究现状 ...................................................................... 2 1.4无负压供水系统的分类 ............................................................ 3 1.5本次设计的主要工作 ............................................................... 3 第二章 系统的理论分析及控制方案确定 ............................................. 5

2.1水泵的工作原理 ...................................................................... 5 2.2 电动机的调速原理 ................................................................ 6 2.3变频恒压供水的能耗分析 ........................................................ 6 2.4变频恒压供水系统控制方案的确定........................................... 8

2.4.1控制方案的比较和确定 ................................................... 8 2.4.2变频恒压供水系统的组成及原理图 .................................. 9 2.4.3变频恒压供水系统控制流程 .......................................... 11 2.4.4水泵切换条件分析 ........................................................ 12

第三章 系统的硬件设计 ................................................................... 14

3.1系统主要设备的选型 ............................................................. 14

3.1.1 PLC的选型 .................................................................. 15 3.1.2变频器的选型 ............................................................... 15 3.1.3水泵机组的选型 ........................................................... 16 3.1.4压力变送器的选型 ........................................................ 16 3.1.5浮球液位开关选型 ........................................................ 17 3.2系统电路分析及其设计 .......................................................... 17

3.2.1主电路部分分析及其设计 ............................................. 17 3.2.2系统控制电路分析及其设计 .......................................... 18 3.2.3 PLC的I／O端口分配及外围接线图 ............................. 18

第四章 系统的软件设计 ................................................................... 21

4.1 公用变量定义 ....................................................................... 21 4.2 主窗体编程实现 ................................................................... 21

III

图书借阅管理系统

器不工作，水泵机组可叠加市政管网的原有压力进行恒压供水，此时稳流平衡器只是个小型的稳流水池；当供水量大于市政管网进水量时，既平衡被打破，稳流平衡器及负压消除器开始工作，消除负压形成及水泵机组对管网的脉冲影响，仍维持正常供水。 当市政管网停水时，水泵机组能短时供水（一般只有几分钟），稳流平衡器中的水位降至液位计设定的水位后自动停机；市政管网来水后，液位计将信息反馈给微机控制柜，重新自动启动水泵机组。 当停电时，叠压设备不工作，市政管网来水可通过连通管直接进入用户管网，实现市政供水；当供电恢复后，叠压设备重新工作。

从图中可看出，系统可分为：执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分，具体为：

１、执行机构：

执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网，其中由1台辅助泵和2台主水泵构成，三台水泵是通过PLC控制轮换工作的、其中二台主水泵既可变频也可工频运行的水泵，在用水量很大（变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时）的情况下切换为工频运行，下一台水泵变频启动运行，辅助水泵是在主水泵在最低频率运行时，依然高于用水需求时启动变频运行。根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定，

２、信号检测机构：

在系统控制过程中，需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。管网水压信号反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。另外为加强系统的可靠性，还需对供水的上限压力和下限压力用电接点压力表进行检测，检测结果可以送给PID调节器，作为数字量输入；稳流补偿器水位信号反映水泵的进水水源是否充足。信号有效时，控制系统要对系统实施保护控制，以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。此信号来自安装于水池中的液位传感器；报警信号反映系统是否正常运行，水泵电机是否过载、变频器是否有异常，该信号为开关量信号。

3、控制机构：

供水控制系统一般安装在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系统)、PID调节器、变频器和电控设备四个部分。供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。供水控制器直接对系统中的压力、液位、报警信号进行采集，对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法，得出对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵机组)进行控制；变频器是对水泵进行转速控制的单元，其跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。

根据水泵机组中水泵被变频器拖动的情况不同，变频器有两种工作方式即变频循环式和变频固定式，变频循环式即变频器拖动某一台水泵作为调速泵，当这台水泵运行在50Hz时，其供水量仍不能达到用水要求，需要增加水泵机组时，系统先将变频器从该水泵电机中脱出，将该泵切换为工频的同时用变频去拖动另一台水泵电机；变频固定式

10

第二章 技术基础

是变频器拖动某一台水泵作为调速泵，当这台水泵运行在50Hz时，其供水量仍不能达到用水要求，需要增加水泵机组时，系统直接启动另一台恒速水泵，变频器不做切换，变频器固定拖动的水泵在系统运行前可以选择，本设计中采用前者。

作为一个控制系统，报警是必不可少的重要组成部分。由于本系统能适用于不同的供水领域，所以为了保证系统安全、可靠、平稳的运行，防止因电机过载、供水水源中断造成故障，因此系统必须要对各种报警量进行监测，由控制系统判断报警类别，进行显示和保护动作控制，以免造成不必要的损失和降低对硬件系统的投入。

无负压供水系统以供水出口管网水压为控制目标，在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。设定的供水压力可以是一个常数，也可以是一个时间分段函数，在每一个时段内是一个常数。所以，在某个特定时段内，恒压控制的目标就是使出口总管网的实际供水压力维持在设定的供水压力上。变频恒压供水系统的结构框图如图3.1所示：

给定管网压力PIDD/A变频器－PLC接触器水泵机组管道A/D压力变送器

图3.1无负压供水系统框图

恒压供水系统通过安装在用户供水管道上的压力变送器实时地测量参考点的水压，检测管网出水压力，并将其转换为0—10Ｖ的电信号，此检测信号是实现恒压供水的关键参数。PID控制器将输入信号与设定值进行PID运算，再将运算后的数字信号通过成模拟信号作为变频器的输入信号，控制变频器的输出频率，从而控制电动机的转速，进而控制水泵的供水流量，最终使用户供水管道上的压力恒定，实现变频恒压供水。

2.4.3变频恒压供水系统控制流程

变频恒压供水系统控制流程如下:

１、 系统通电，按照接收到有效的自控系统启动信号后，首先启动变频器拖动变频泵M3（辅助泵）工作，根据压力变送器测得的用户管网实际压力和设定压力的偏差调节变频器的输出频率，控制M3的转速，当输出压力达到设定值，其供水量与用水量

11

图书借阅管理系统

相平衡时，转速才稳定到某一定值，这期间M3工作在调速运行状态。

２、当用水量增加水压减小时，压力变送器反馈的水压信号减小，偏差变大，PID调节器的输出信号变小，变频器的输出频率变大，所以水泵的转速增大，供水量增大，最终水泵的转速达到另一个新的稳定值。反之，当用水量减少水压增加时，通过压力闭环，减小水泵的转速到另一个新的稳定值。

３、 当用水量继续增加，变频器的输出频率达到上限频率50Hz时，若此时用户管网的实际压力还未达到设定压力，并且满足增加水泵的条件(在下节有详细阐述)时，在变频循环式的控制方式下，系统将在PLC的控制下自动投入水泵M1(变速运行)，同时变频泵M3停止运行，如果用水量继续增加，满足增加水泵的条件，系统投入水泵M2(变速运行)，同时变频泵M1做工频运行，系统恢复对水压的闭环调节，直到水压达到设定值为止。如果所有主水泵都投入运行（M3辅助泵除外），变频器输出频率达到上限频率50Hz时，压力仍未达到设定值时，控制系统就会发出水压超限报警。

４、当用水量下降水压升高，变频器的输出频率降至下限频率30Hz，用户管网的实际水压仍高于设定压力值，并且满足减少水泵的条件时，系统将工频泵M2停止，直到将所有主水泵停止，辅助泵M3启动变频运行，恢复对水压的闭环调节，使压力重新达到设定值。

2.4.4水泵切换条件分析

在上述的系统工作流程中，我们提到当变频泵己运行在上限频率，此时管网的实际压力仍低于设定压力，此时需要增加水泵来满足供水要求，达到恒压的目的；当变频泵和工频泵都在运行且变频泵己运行在下限频率，此时管网的实际压力仍高于设定压力，此时需要减少工频泵来减少供水流量，达到恒压的目的。那么何时进行切换，才能使系统提供稳定可靠的供水压力，同时使机组不过于频繁的切换呢?

由于电网的限制以及变频器和电机工作频率的限制，50HZ成为频率调节的上限频率。另外，变频器的输出频率不能够为负值，最低只能是0HZ。其实，在实际应用中，变频器的输出频率是不可能降到0HZ。因为当水泵机组运行，电机带动水泵向管网供水时，由于管网中的水压会反推水泵，给带动水泵运行的电机一个反向的力矩，同时这个水压也在一定程度上阻止源水池中的水进入管网，因此，当电机运行频率下降到一个值时，水泵就己经抽不出水了，实际的供水压力也不会随着电机频率的下降而下降。这个频率在实际应用中就是电机运行的下限频率。这个频率远大于0HZ，具体数值与水泵特性及系统所使用的场所有关，一般在30HZ左右。所以选择50HZ和30HZ作为水泵机组切换的上下限频率。

当输出频率达到上限频率时，实际供水压力在设定压力上下波动。若出现

Ps?Pf时

12

第二章 技术基础

就进行机组切换，很可能由于新增加了一台机组运行，供水压力一下就超过了设定压力。在极端的情况下，运行机组增加后，实际供水压力超过设定供水压力，而新增加的机组在变频器的下限频率运行，此时又满足了机组切换的停机条件，需要将一个在工频状态下运行的机组停掉。如果用水状况不变，供水泵站中的所有能够自动投切的机组将一直这样投入—切出—再投入—再切出地循环下去，这增加了机组切换的次数，使系统一直处于不稳定的状态之中，实际供水压力也会在很大的压力范围内震荡。这样的工作状态既无法提供稳定可靠的供水压力，也使得机组由于相互切换频繁而增大磨损，减少运行寿命。另外，实际供水压力超调的影响以及现场的干扰使实际压力的测量值有尖峰，这两种情况都可能使机组切换的判别条件在一个比较短的时间内满足。所以，在实际应用中，相应的判别条件是通过对上面两个判别条件的修改得到的，其实质就是增加了回滞环的应用和判别条件的延时成立。

实际的机组切换判别条件如下： 加泵条件： f?fUP 减泵条件： f?fLOW

Pf?Ps?Pf?Ps??Pd2 且延时判别成立 (2.6) ?Pd2 且延时判别成立 (2.7)

式中： fUP：上限频率 fLOW：下限频率

Ps：设定压力 Pf：反馈压力。

13

图书借阅管理系统

第三章 系统的硬件设计

3.1系统主要设备的选型

根据基于PLC的变频恒压供水系统的原理，系统的电气控制总框图如图3.1所示：

故障、状态等量输入报警、控制等量输出上位机、组态等A/D模块可编程控制器(PLC)通讯模块变频器压力变送器人机界面软启动、自耦变压器水泵机组

图3.1 系统的电气控制总框图

由以上系统电气总框图可以看出,该系统的主要硬件设备应包括以下几部分： PLC及其扩展模块、变频器、水泵机组、压力变送器、液位变送器。主要设备选型如表3.1所示：

表3.1 本系统主要硬件设备清单

主要设备 可编程控制器（PLC） 变频器 水泵机组 Siemens MM430 CDL系列水泵3台（南方泵业股份有限公司） 型号及其生产厂家 Siemens CPU 224

14

第三章 系统分析与设计

压力变送器及显示仪表 浮球液位开关

普通压力表Y-100、亚克特CPC316 普通侧装浮球液位开关 3.1.1 PLC的选型

PLC是整个变频恒压供水控制系统的核心，它要完成对系统中所有输入号的采集、所有输出单元的控制、恒压的实现以及对外的数据交换。因此我们在选择PLC时，要考虑PLC的指令执行速度、指令丰富程度、内存空间、通讯接口及协议、带扩展模块的能力和编程软件的方便与否等多方面因素。由于恒压供水自动控制系统控制设备相对较少，因此PLC选用德国SIEMENS公司的S7-200型。S7-200型PLC的结构紧凑，价格低廉，具有较高的性价比，广泛适用于一些小型控制系统。SIEMENS公司的PLC具有可靠性高，可扩展性好，又有较丰富的通信指令，且通信协议简单等优点；PLC可以上接工控计算机，对自动控制系统进行监测控制。PLC和上位机的通信采用PC/PPI电缆，支持点对点接口(PPI)协议，PC/PPI电缆可以方便实现PLC的通信接口RS485到PC机的通信接口RS232的转换，用户程序有三级口令保护，可以对程序实施安全保护。

根据控制系统实际所需端子数目，考虑PLC端子数目要有一定的预留量，参照西门子s7200PLC产品目录及市场实际价格,选用的S7-200型PLC的主模块为CPU224，其开关量输出为10点；开关量输入CPU226为14点。这样的配置是最经济的。

3.1.2变频器的选型

变频器是本系统控制执行机构的硬件，通过频率的改变实现对电机转速的调节，从而改变出水量。变频器的选择必须根据水泵电机的功率和电流进行选择。本系统中要实现监控，所以变频器还应具有通讯功能。根据控制功能不同，通用变频器可分为三种类型：普通功能型U/f控制变频器、具有转矩控制功能的高功能型U/f控制变频器以及矢量控制高功能型变频器。供水系统属泵类负载，低速运行时的转矩小，可选用价格相对便宜的U/f控制变频器。

15

图书借阅管理系统

由于本设计中PLC选择的西门子S7-200型号，为了方便PLC和变频器之间的通信，我们选择西门子的MicroMaster430变频器。它是用于三相交流电动机调速的系列产品，由微处理器控制，采用绝缘栅双极型晶体管作为功率输出器件，具有很高的运行可靠性和很强的功能。MM430变频器的输出功率为7.5~250KW，适用于要求高、功率大的场合，恰好其输出信号能作为37KW的水泵电机的输入信号。另外选择西门子的变频器可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连，更便于设备之间的通信。

3.1.3水泵机组的选型

水泵机组的选型基本原则，一是要确保平稳运行；二是要经常处于高效区运行，以求取得较好的节能效果。要使泵组常处于高效区运行，则所选用的泵型必须与系统用水量的变化幅度相匹配。本设计的要求为：电动机额定功率37KW，供水压力控制在0.7±0.01Mpa。根据本设计要求并结合实际中小区生活用水情况，最终确定确定采用3台南方泵业股份有限公司CDL系列水泵机组（电机功率2台37KW+１台5.5KW）。CDL型低噪音生活给水泵在外壳、轴上，叶轮、导叶均采用不锈钢材质，经过静电喷塑处理，效率可提高5%以上；采用低噪音电机，机械密封，前端配有泄压保护装置，噪声更低(室外噪音60分贝)、磨损小、寿命更长；下轴承采用柔性耐磨轴承，噪音低，寿命长；采用低进低出的结构设计，水力模型先进，性能更可靠。它可以输送清水及理化性质类似于水的无颗粒、无杂质不挥发、弱腐蚀介质，一般用在城市给排水、锅炉给水、空调冷却系统、消防给水等。

3.1.4压力变送器的选型

压力变送器用于检测管网中的水压，常装设在泵站的出水口，压力传感器和压力变送器是将水管中的水压变化转变为0~10V或4~20mA的模拟量信号，作为PID控制器模拟输入，在选择时，为了防止传输过程中的干扰与损耗，我们采用4~20mA输出压力变送器。在运行过程中，当压力传感器和压力变送器出现故障时，系统有可能开启所有的水泵，而此时的用水量又达不到，这就使水管中的水压上升，为了防止爆管和超高水压损坏家中的用水设备(净水器、热水器等)，本文中的供水系统使用电极点压力表的压力上限输出，作为超保护，当压力超出上限时，关闭所有水泵并进行报警输出。

16

第三章 系统分析与设计

根据以上的分析，本设计中选用普通压力表Y-100(参考压力)和亚克特CPC316 PID控制器实现压力的检测、显示、变送和设定压力上、下限。压力表测量范围0~1Mpa，精度1.0；PID控制器输出一路0~10V电压信号，接入变频器MM430模拟量输入口，作为变频器调节转速的反馈电信号。

3.1.5浮球液位开关选型

考虑到水泵电机空载时会影响电机寿命，因此需要对无负压稳流罐水位作必要的检测和控制。所以要通过浮球液位开关将检测到的水位电信号，输入PLC。

因为本设计只须检测无负压稳流罐水位作PLC开关量输入，所以选用普通侧装式浮球开关即可。

3.2系统电路分析及其设计

3.2.1主电路部分分析及其设计

基于PLC的变频恒压供水系统原理，如图3-2主电路部分所示：三台电机分别为M1、M2、M3，它们分别带动主水泵1#、2#、、辅助泵3#。接触器MG1、MG2分别控制M1、M2的工频运行；接触器MB1、MB2、MB3分别控制M1、M2、M3的变频运行；TH1、TH2、TH3分别为三台水泵电机过载保护用的热继电器；Q1、Q2、Q3、Q4、Q5分别为变频器、三台水泵电机、控制电路的主电路断路器；

本系统采用循环变频运行方式，即2台主水泵中只有1台水泵在变频器控制下作变速运行，其余水泵在工频下做恒速运行；如果变频泵连续运行时间超过8h，则要切换下一台水泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台水泵工作时间过长。因此在同一时间内只能有一台水泵工作在变频下，但不同时间段内三台水泵都可轮流做变频泵；在用水量小的情况下（小于主泵最低运行频率），辅助泵启动运行。

三相电源经断路器接至变频器的U、V、W端，变频器的输出端R、S、T通过接触器的触点接至电机。当电机工频运行时，连接至变频器的断路器及变频器输出端的接触器断开，接通工频运行的接触器和断路器。主电路中每台电动机的过载保护由相应的热继电器FR实现。变频和工频两个回路不允许同时接通。而且变频器的输出端绝对不允许直接接电源，故必须经过接触器的触点，当电动机接通工频回路时，变频回路接触器

17

图书借阅管理系统

的触点必须先行断开。同样从工频转为变频时，也必须先将工频接触器断开，才允许接通变频器输出端接触器，所以MB1和MG1、MB2和MG2、绝对不能同时动作，相互之间必须设计可靠的互锁。为监控电机负载运行情况，主回路的电流大小可以通过电流互感器送电流表来来显示。同时可以通过通过转换开关接电压表显示线电压。并通过转换开关利用同一个电压表显示不同相之间的线电压。初始运行时，必须观察电动机的转向，使之符合要求。如果转向相反，则可以改变电源的相序来获得正确的转向。当采用手动控制时，必须采用自耦变压器降压启动或软启动的方式以降低电流，本系统采用软启动器。

3.2.2系统控制电路分析及其设计

系统实现恒压供水的主体控制设备是PLC，控制电路的合理性，程序的可靠性直接关系到整个系统的运行性能。本系统采用西门子公司S7-200系列PLC，它体积小，执行速度快，抗干扰能力强，性能优越。

PLC主要是用于实现变频恒压供水系统的自动控制，要完成以下功能：自动控制三台水泵的投入运行；能在三台水泵之间实现变频泵的切换；三台水泵在启动时要有软启动功能；对水泵的操作要有手动/自动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用；系统要有完善的报警功能并能显示运行状况。

如图3-2基于PLC的变频恒压供水系统原理图控制电路部分。图中SA为手动/自动转换开关，SA打在1的位置为手动控制状态；打在2的状态为自动控制状态。手动运行时，可用按钮NO1~NO3/OFF1~OFF3分别启/停三台水泵；自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。Q1、Q2、Q3、Q4、Q5分别为变频器、三台水泵电机、控制电路的主电路断路器；继电器J7为缺水保护反馈继电器；远程电接式压力表在设备失控时起超压保护作用，通过时间继电器T延时断开控制电路电源强行停止设备。

3.2.3 PLC的I／O端口分配及外围接线图

基于PLC的变频恒压供水系统设计的基本要求如下：

１、 由于白天和夜间小区用水量明显不同，本设计采用主水泵（大功率高流量）+辅助水泵（小功率低流量）方式解决用水量变化大的问题。根据实际所须流量大小，系统通过PLC程序自动切换主水泵/辅助水泵。避免夜间用水量突然增大而造成供水不足的问题（主要出现在分时段设置供水压力的系统）

18

第三章 系统分析与设计

２、 在用水量小的情况下，如果一台水泵连续运行时间超过８h，则要切换下一台水泵（辅助水泵运行时除外），即系统具有“倒泵功能”，避免某一台水泵工作时间过长。倒泵只用于系统只有一台变频泵长时间工作的情况下。

３、 考虑节能和水泵寿命的因素，各水泵切换遵循先启先停、先停先启原则。

４、控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。

根据以上控制要求统计控制系统的输入输出信号的名称、代码及地址编号如表3.2所示。

表3.2 PLC I/O分配表

名 称 输入信号 输出信号 变频器高频到达（50Hz） 变频器低频到达（30Hz） 启动 水池水位下限及停止 1#泵变频运行 1#泵工频运行 2#泵变频运行 2#泵工频运行 3#泵变频运行 代 码 R1 R2 J6 J7 J1 J2 J3 J４ J5 地址编号 I0.0 I0.1 I0.2 I0.5 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5

本变频恒压供水系统有五个输入量，分别是I0.0、I0.1、I0.2、I0.5；其中变频器运行到达50Hz及30Hz时输出的开关量R1和R2，它作为开关量输入I0.0和I0.1；浮球液位开关把测得的稳流补偿器水位通过J7与I0.5相连；I0.2是PLC的启动信号端通过自动运行继电器J6接入

本变频恒压供水系统有５个数字量输出信号。Q0.1~Q0.5分别输出三台水泵电机的变频/工频运行信号,辅助水泵在自动运行时不工频运行；

19

图书借阅管理系统

图3-2 基于PLC的变频恒压供水系统原理图

20

第四章 系统编程与实现

第四章 系统的软件设计

4.1 公用变量定义

4.2 主窗体编程实现

4.2.1 系统登录窗口 4.2.2 系统主窗体

4.3 系统各主要功能模块的编程实现

4.3.1 图书管理模块 4.3.2 读者管理模块 4.3.3 借阅管理模块

4.3.4 基本管理模块

4.4本章小结

21

图书借阅管理系统

第五章 系统测试

系统测试（System Testing），是将已经确认的软件、计算机硬件、外设、网络等其他元素结合在一起，进行信息系统的各种组装测试和确认测试，系统测试是针对整个产品系统进行的测试，目的是验证系统是否满足了需求规格的定义，找出与需求规格不符或与之矛盾的地方，从而提出更加完善的方案。系统测试发现问题之后要经过调试找出错误原因和位置，然后进行改正。对象不仅仅包括需测试的软件，还要包含软件所依赖的硬件、外设甚至包括某些数据、某些支持软件及其接口等。

5.1 测试环境

在这里我们主要对软件进行测试。那么什么是软件测试呢？ 软件测试是在软件交付用户使用或投入运行前，对软件需求规格说明、设计规格说明和编码的最终复审，是软件质量保证的关键步骤。软件测试是为了发现错误而执行程序的过程。

基于本系统规模较小，功能比较简单，操作上并不复杂，是一个模拟系统。因此选择的测试环境主要是基于单机运行，操作平台为Windows XP系统。

5.2 测试方法

对于每种测试，都应提供测试说明，并解释其实施和执行的原因。本系统主要进行以下2项测试：

（1）功能测试：就是利用有效的和无效的数据来执行各个用例和功能，以核实以下内容：

在使用有效数据时得到预期的结果；

在使用无效数据时显示相应的错误消息或警告消息； 各业务规则都得到了正确的应用。

正常标准：所计划的测试已全部执行，系统的各个功能模块运行正常。

（2）用户界面测试：这种测试是为每个窗口创建或修改测试，以便核实各个应用程序窗口和对象都可正确地进行浏览，并处于正常的对象状态。

正常标准：各个窗口都与基准版本保持一致，或在可接受的标准范围之内。

22

第五章 系统测试

5.3 测试分析

按照提出的测试方法，测试针对系统的图书信息管理、读者管理、还书借书管理和系统设置管理四个主模块进行功能测试分析，从测试数据结果显示系统的这四个模块所实现的功能全部通过了测试，所实现的功能基本达到了预期的效果。详情如表5-1所示。

表5-1 功能测试结果

功能模块 图书信息管理 读者管理 还书借书管理 系统设置管理 实现功能 图书信息浏览、图书增加、图书编辑、图书查找 增加读者、读者信息编辑、读者信息查找 借书操作、还书操作 管理员设置、系统基本参数设置 是否通过 是 是 是 是 按照提出的测试方法，针对系统的图书信息管理、读者管理、还书借书管理和系统设置管理四个主模块进行用户界面测试分析，从测试数据结果显示各个模块的界面都十分清晰和简洁，功能也一目了然，详情如表5-2所示：

表5-2 用户界面测试结果

功能模块 图书信息管理 读者管理 还书借书管理 系统设置管理 实现功能 图书信息浏览、图书增加、图书编辑、图书查找 增加读者、读者信息编辑、读者信息查找 借书操作、还书操作 管理员设置、系统基本参数设置 是否通过 是 是 是 是 因此，总体上来说，本系统达到了预期的设计目标，能实现图书借阅管理的各种基本功能。

23

图书借阅管理系统

论文总结

本设计课题充分利用网络的优势，实现图书借阅管理的电子化、网络化及自动化，使管理维护更加方便。本文在详细分析图书信息管理模式的基础上，综合考虑图书借阅管理过程中的各种因素，确定了系统设计方案的总体思路和具体实现的方法，并用VB和Access开发工具设计完成了系统。总体看来，本设计达到了管理信息系统的基本要求，部分功能设计还有一定的亮点：

1、界面友好、操作简单

本系统采用了标准的WINDOWS 编程技术，使用下拉式菜单，立体弹出式窗口等可视化手段，系统全部为中文界面，每一操作过程都有相应的功能提示。

2、丰富的查询功能

系统提供了图书按书目登记号、名称、分类号、出版社、作者等多种关键字查询，期刊实现了按年份、分类号等查询，读者借阅查询，使读者借还和图书流向等一目了然。

3、安全功能

为防止未经授权用户使用，系统设置了登录功能，检测用户身份，经验证通过后方可使用本系统，保障了数据的安全。

当然，由于时间及经验水平有限，本设计及本论文还存在着不足之处，请给予批评指正，谢谢！

24

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fg5f.html