計(jì)算機(jī)控制論文變頻恒壓供水工藝-文庫(kù)吧
2025-05-15 14:16 本頁(yè)面
【正文】 泵的切換程序。變頻泵運(yùn)行到工頻 50Hz 時(shí)，如果此時(shí)的實(shí)際供水壓力還沒(méi)有達(dá)到設(shè)定的供水壓力時(shí)，不是直接起動(dòng)另外一臺(tái)水泵，而是首先將當(dāng)前以變頻運(yùn)行的水泵切換到工頻方式運(yùn)行，以變頻方式起動(dòng)另外 —臺(tái)水泵，從而達(dá)到維持系統(tǒng)壓力的目的。在切換水泵時(shí)，按照先起先停的方式進(jìn)行，這樣的好處是機(jī)組中的每一臺(tái)水泵在工作中都可以被使用到，按照大循環(huán)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可有效防止水泵機(jī)組長(zhǎng)期閑置而銹死的現(xiàn)象發(fā)生。 通過(guò)以上的分析，所設(shè)計(jì)的變頻恒壓供水系統(tǒng)采用循環(huán)軟啟動(dòng)的工作方式。 主機(jī)的選擇及控制系統(tǒng)的組成 。 主機(jī) 的選擇 變頻恒壓供水系統(tǒng)技術(shù)要求能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的通信、采集、監(jiān)控、管理、實(shí)時(shí)顯示等功能，因此本系統(tǒng)采用主 從控制結(jié)構(gòu)，即上下兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制。 上位計(jì)算機(jī)采用 PC 機(jī)，通過(guò)串行口對(duì)下位機(jī)進(jìn)行控制管理，利用組態(tài)軟件，配合 Windows 軟件平臺(tái)，形成功能強(qiáng)大的控制管理系統(tǒng)，提供優(yōu)質(zhì)友好的圖形界面。 由于 PLC 產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同的控制系統(tǒng)。在硬件設(shè)計(jì)上，只需要確定 PLC 的硬件配置和 I/O 的外部接線，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以靈活地改變存儲(chǔ)器中的控制程序，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。因此，采用 PLC 作為下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)水泵機(jī)組的變頻控制以及溫度、壓力、流量、液位等過(guò)程量的監(jiān)視和控制。 控制系統(tǒng)的組成 變頻恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1 所示。系統(tǒng)由水箱、管路、閥門(mén)和水泵機(jī)組，電氣操作系統(tǒng)和各種傳感器、儀表等組成。電氣操作系統(tǒng)由 PLC、變頻器、小型斷路器、交流接觸器、熱繼電器、直流電源、 小型電磁繼電器以及各種指示燈和主令器件組成；傳感器和儀表包括溫度傳感變送器、壓力變送器、電壓變送器、電流變送器、功率變送器等。 圖 1 變頻恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 水泵機(jī) 組變頻恒壓流程 根據(jù)控制要求，水泵機(jī)組由四臺(tái)水泵組成，第一臺(tái)水泵變頻啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)水壓不足時(shí)，將第一臺(tái)水泵切入工頻運(yùn)行，再投入第二臺(tái)變頻泵，依此類推，直到第四臺(tái)水泵啟動(dòng) 。停泵時(shí)先停第 — 臺(tái)工頻泵，依此類推，最后停變頻泵，即遵循先開(kāi)先停的原則。 本系統(tǒng)水泵機(jī)組變頻恒壓控制流程如圖 2 所示。 圖 2 水泵機(jī)組變頻恒壓控制流程 控制對(duì)象模型分析及控制器設(shè)計(jì) 變頻調(diào)速恒壓供水是一個(gè)具有時(shí)變、非線性、滯后時(shí)間短、模型不穩(wěn)定的控制對(duì)象。系統(tǒng)以供水出口管網(wǎng)水壓 為被控量，實(shí)現(xiàn)出口管網(wǎng)的實(shí)際壓力與設(shè)定的供水壓力相一致。 設(shè)定的供水壓力可以是一常數(shù)，也可以是一個(gè)時(shí)間分段常數(shù)，在每一個(gè)時(shí)間段是一常數(shù)。水泵由初始狀態(tài)向管網(wǎng)進(jìn)行供水，供水管網(wǎng)從初始?jí)毫﹂_(kāi)始啟動(dòng)水泵運(yùn)行至管網(wǎng)壓力達(dá)到要求時(shí)，需經(jīng)歷兩個(gè)過(guò)程 : （ 1）水泵將水送到管網(wǎng)，這個(gè)階段管網(wǎng)壓力基本保持在初始?jí)毫?，是一個(gè)純滯后過(guò)程。 （ 2）水泵將水充滿整個(gè)管網(wǎng)，壓力隨之逐漸增加直到穩(wěn)定，這是一個(gè)大時(shí)間常數(shù)的慣性過(guò)程。系統(tǒng)中其他控制和檢測(cè)環(huán)節(jié)，如變頻環(huán)節(jié)、繼電控制轉(zhuǎn)換、壓力檢測(cè)等的時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間與供水系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù) 和滯后時(shí)間相比，可以忽略不計(jì)，
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