恒压供水控制系统的设计PID PLC.doc

恒压供水控制系统的设计PID+PLC    本设计介绍一种利用变频器、PLC、PID进行控制的恒压供水系统。该系统能够根据压力传感器反馈的压力值的变化自动调节供水系统水泵的数量和转速,使整个系统始终保持管网的最佳状态。本设计介绍了系统的控制原理及硬件电路。恒压供水控制系统的基本控制策略:压力传感器测得的压力信号送至PLC中,系统设定的给水压力值与压力传感器反馈的管网压力实际值进行比较,其差值输入PID调节器运算处理后,输出模拟信号与变频器的频率范围10~50Hz进行比较。当PID的运算结果大于50Hz时,则管网的压力值不够,由PLC对水泵组实施加泵操作;当PID的运算结果小于10Hz时,由PLC对水泵组实施减泵操作;当PID的运算结果在10~50Hz之间时,由PLC给定频率送给变频器继续运行。自始至终保持管网的压力在一个恒定的范围。通过本设计可以掌握变频器的运行方式、工作原理以及可编程控力不足,用水低峰期时供水水位超标,压力过高,不仅十分浪费能源而且存在事故隐患(例如压力过高容易造成爆管事故)。本控制系统将模糊PID控制、PLC、变频器、相应的传感器和执行机构有机地结合起来,发挥各自优势,并设计了配套的界面美观、操作方便的自动控制系统,使得系统调试和使用都十分方便,而且大大简化了水厂在管理、数据统计和分析等方面的工作量。实践证明,本系统不仅满足了生产的需要,提高了整个水厂的整体管理水平,而且仅节约用电一项就为水厂创造了巨大的经济效益。由于中小型自来水厂的自动化技术改造在我国有着广泛的前景,本控制系统具有较大的发展潜力和使用价值。〖本文来自:骆驼论文网 /〗[2]中,恒压供水是指在供水网系中用水量发生变化时,出口压力保持不变的供水方式,这样既可以满足各个部位的用户对水的需求,又不使电机空转,造成能量浪费。为了实现上述目标需要,变频器根据给定压力信号和反馈压力信号,调节水泵转速,从而达到控制管网中水压恒定的目的。传统的恒压供水方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施实现、但随着变频调速技术的日益成熟,为实现恒压供水提供了可靠的技术。门极双极晶体管)发展很快,并在迅速进入传统上使用BJT(双极功率晶体管)和功率MOSFET(场效应管)的各种领域。此外,以IGBT为开关器件的IPM(Intel-ligentPowerModule,智能功率模块)和单片功率IC芯片也在不断得到发展。由于IPM和单片功率IC芯片将功率开关器件与驱动电路,保护电路等集成在同一封装内,具有高性能和可靠性好的优点,所以随着它们在大电流化和高耐压化方面的发展,必将在中小型变频器中得到更加广泛地应用。随着微电子技术和半导体技术的发展,用于变频器的CPU和半导体器件以及各种传感器的性能越来越高。而随着变频器技术的发展,交流调速理论日益成熟,现代控制理论也在不断得到新的应用。这些都为进一步提高变频器的性能提供了条件。此外,随着变频器的进一步推广应用,用户也在不断提出各种新的要求,促使变频器的生产厂家不断地在提高变频器性能和增加变频器功能方面作出新的努力,以满足用户的需要和争取在激烈的市场竞争中立于不败之地。随着变频器市场的不断扩大,如何进一步提高变频器的易操作性,使普通的技术人员甚至非技术人员也能很快掌握变频器的使用技术已经成为厂家必须考虑的问题。因为只有容易操