【正文】 鈕，廣泛的應用于各式各樣的回路中。經(jīng)延時，使繼電器的常開觸點、常閉觸點動作。： DZ472P兩相空氣開關(guān) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當轉(zhuǎn)動操作手柄時，帶動開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動，從而使觸點按規(guī)定順序閉合或斷開。根據(jù)本設計的要求，選擇QZBJ型號自耦變壓器，就能滿足我們的工藝要求， 所示，為QZBJ型自耦變壓器。 電壓表的選擇電壓表是一種科學的儀器，又稱為伏特計，是用來測量電壓的大小，單位通常為伏特(V)，常用于電磁學中，一般以并聯(lián)的方式連結(jié)至所需量度電壓的電路中。大部分壓力變送器的輸出為模擬信號，信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)持續(xù)表現(xiàn)為連續(xù)的信號或者在連續(xù)的一段時間間隔內(nèi)，代表信息的模擬量可以在任意的瞬間呈現(xiàn)出相應數(shù)值的信號。變頻調(diào)速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調(diào)速的目的。 SVFEV系列命名規(guī)則由于兩臺加壓泵均為22KW，而且兩臺不可能同時變頻運行，所以選擇適配電機的時候要留有一定的余量，30KW適配電機的變頻器足夠了。當萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打至自動位置時，按下啟動按鈕SB6，線圈KM6得電吸合，其主觸點以及常開觸點閉合，變頻器通電，線路自鎖。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打至自動端時端時開啟自動控制模式。兩臺加壓水泵工頻運行時，過載保護由相應的熱繼電器FRFR5實現(xiàn)；變頻運行時，有變頻器來實現(xiàn)熱保護。當3電機運行，水池中的液位上升，使限位開關(guān)FT4斷開，線圈KM3或者線圈KM4失電釋放,3電機停止運行。當1電機過載時，熱繼電器FR1的常閉觸點斷開，1電機停止運行，起到了保護電機的作用，同時當1電機過載時，指示燈HL5點亮。當萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)打至自動位置時，113線通電，此時液位傳感器通過內(nèi)設參數(shù)，來設定四個限位開關(guān)，即上上限FT上限FT下限FT下下限FT4。按下運行按鈕SB2，線圈KM2得電吸合，使其主觸點在主回路吸合，而且其常開觸點閉合，使得在松開運行按鈕SB2時，線路自鎖，2電機手動啟動。QF4是給控制回路上電的兩相空氣開關(guān)；HL1是當控制回路通電時的指示燈；HLHLHL4分別為三臺電機MMM3運行時的指示燈；HLHLHL7分別是三臺電機MMM3過載時的指示燈；FTFTFTFT4分別為液位傳感器的四個限位開關(guān)的常開觸點，能夠自動的控制電機的起停；KVKVKV3是3個中間繼電器，利用他們的常開、常閉觸點可以控制電機的通斷；SBSBSBSBSSBSSBS3分別為3組啟動、停止按鈕，可手動的實現(xiàn)對電動機的控制；KMKMKMKMKM5分別為接觸器的線圈，當接觸器通電，線圈先得電，接著其常開、常閉觸點動作；KT1是時間繼電器，可以進行得電延時和斷電延時。（2）離散PID控制算法在用單片機、計算機、PLC等等作為控制裝置進行直接數(shù)字控制的時候，對于各個被控制變量的離散處理在直接數(shù)字控制的特點就是采樣控制，而且將每個被控制變量的測量值隔與設定值定時進行比較，按預定的控制算法取得輸出值，通常把它保留直到下一個采樣時刻。對于比例微分控制，當發(fā)生偏差的時候，很快的產(chǎn)生了比單獨微分的動作較大的操作量，以便來抑制偏差不斷的增加。②積分環(huán)節(jié)：主要用在消除靜差，提高系統(tǒng)無差度，積分作用強弱取決于積分時間常數(shù)TI，TI越大，積分作用越弱，TI越小，積分作用則越強。在引入積分作用后，應比單純比例作用時減小10%左右。因此，如果有的估計值，那么和值就不難決定出來了。 PID參數(shù)整定的相關(guān)原則針對一個較為具體的系統(tǒng)，具體的設置及調(diào)整PID參數(shù)，以使調(diào)節(jié)的過程達到用戶滿意的品質(zhì)，我們稱之為參數(shù)整定，無論是用常規(guī)的調(diào)節(jié)器還是用數(shù)字PID調(diào)節(jié)器，都統(tǒng)稱之為調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能 夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握或者得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用PID控制技術(shù)最為方便。PID控制和模糊控制是目前使用的兩種主要方法。在這種控制系統(tǒng)中，不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環(huán)回路。同理，為了防止由于水泵電機故障或者過載、變頻器故障、多臺電機突然啟動對電網(wǎng)電流過大的沖擊、供水水源突然中斷等造成故障，供水系統(tǒng)必須對各種可能的故障均設有有相應的指示燈或者電鈴進行報警，同時對警報信息進行實時的監(jiān)測，在顯示的同時，對系統(tǒng)進行保護，以免造成不必要的損失。第二組執(zhí)行機構(gòu)是由兩臺加壓水泵組成的，都是從水池取水，進而將水供給用戶。水壓信號是模擬信號，需進行A/D轉(zhuǎn)換才能讀入變頻器。系統(tǒng)的主要的目的是利用變頻器內(nèi)置的功能循環(huán)控制3臺水泵，讓其保證管網(wǎng)水壓的恒定和對加壓水泵的變頻軟啟動以及加壓水泵的變頻、工頻之間的自動切換，同時還要能對運行參數(shù)進行變換、傳輸和監(jiān)控。水源井是由3眼井組成的，距離水池最遠為200米，放在3眼井中的電機功率依次為15KW、。(2) 葉片承受的壓力也大為減小。此外，水錘效應也有可能導致閥門和固定件的損壞。在A點，系統(tǒng)的的流量在供水和用戶的用水處于平衡狀態(tài)，供水系統(tǒng)同時滿足了揚程特性和管阻特性，系統(tǒng)穩(wěn)定運行，同時也節(jié)約了設備及能源。(7)通過反饋的參數(shù)調(diào)節(jié)變頻器的頻率來控制水泵的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒壓供水，節(jié)能效果顯著，對每臺加壓水泵實行變頻軟啟動，電流可以從零到到電機額定電流，減少了直接啟動對電網(wǎng)的沖擊，同時降低了直接啟動大慣性對設備的轉(zhuǎn)速沖擊，延長了設備的使用壽命。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)能很好地用于農(nóng)村供水廠和城市里小區(qū)的生活用水、消防用水以及工業(yè)生產(chǎn)用水等眾多供水場合，主要具有以下特點：(1)供水系統(tǒng)要具有通用性。當兩臺水泵供水壓力高于要求的供水壓力時，自動停止一臺供水加壓泵。其雙向通信功能更是實現(xiàn)了計算機軟件控制及遠程設定量程等狀態(tài)。由此，新一代的智能壓力變送器產(chǎn)生了。壓力變送器是由壓力傳感器、過程連接部件、測量電路三部分組合而成，將測壓傳感器感受到的氣體或者液體等壓力參數(shù)轉(zhuǎn)換成標準的電信號（如4~20mADC等），以供給記錄儀、指示報警儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)，是直接與被測介質(zhì)互相接觸的現(xiàn)場儀表，常常在高溫、低溫、腐蝕、振動、沖擊等環(huán)境中工作。當然，我們還可以對電信號進行進一步的處理，讓其與專業(yè)顯示器直接相連，從而能直接輸出當前液位的高度。 儀器儀表儀器儀表是根據(jù)現(xiàn)存在的各種科學原理，對被研究的系統(tǒng)對象進行檢測、顯示、觀察和控制的裝置的總稱。在早期的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅僅只作為執(zhí)行機構(gòu)，在供水需求不同時，保證管網(wǎng)壓力的恒定，需在變頻器外部另外提供壓力變送器和壓力傳感器，對水的壓力進行閉環(huán)控制。又如發(fā)生火災時，若供水壓力不足或無水供給，不能快速滅火，可能引起重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。 PID controlling。學本科生畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）題 目：村鎮(zhèn)供水廠電氣及儀表控制系統(tǒng)設計學生姓名： 學 號： 1專 業(yè)：自動化班 級：自動化2班指導教師： V村鎮(zhèn)供水廠電氣及儀表控制系統(tǒng)設計摘 要根據(jù)村鎮(zhèn)的供水的要求，設計了一套電氣及儀表控制的變頻恒壓供水系統(tǒng)。 frequency converter。同時，恒壓供水系統(tǒng)對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的，例如在某些生產(chǎn)過程中，如果因故障供水壓力不足或短時間內(nèi)斷水，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴重時會使產(chǎn)品報廢和設備損壞。變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。因此，當前國內(nèi)外的變頻恒壓供水有很大的缺陷與不足，還有待于進一步研究并且改善其性能，使其能更好的應用于生活及實踐。投入式液位傳感器是以所測液體靜壓與該液體高度所成比例的原理，采用現(xiàn)在先進的陶瓷電容壓力敏感傳感器或者隔離型擴散硅敏感元件，將靜壓差變?yōu)殡娦盘?，再繼續(xù)經(jīng)過一定的線性修正和溫度補償，轉(zhuǎn)化為標準的電信號（一般為1～5VDC或者 4～20mA），并將液體液位的高度轉(zhuǎn)化為電信號，以電信號的形式進行輸出。是接受壓力的一種變量，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換以后，將壓力變化量轉(zhuǎn)換為一定比例的標準輸出信號的儀表。20世紀90年代，伴隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的迅速崛起，工業(yè)過程控制系統(tǒng)逐漸向具有智能儀表控制和雙向通信的方向發(fā)展?；谝陨系墓δ?智能壓力變送器在精度、重復性、穩(wěn)定性和可靠性等方面都得到改善與提高。根據(jù)用戶要求的供水壓力供水，當一臺水泵能滿足供水要求時，只由一臺水泵變頻調(diào)速供水，當一臺水泵難以滿足供水要求時，自動啟動第二臺水泵，同時第一臺工頻運行，第二臺水泵的啟動應為變頻軟啟動。在過去，恒速泵加壓供水始終保持一個速度、在用戶用水量不同時不能很好地調(diào)節(jié)出水量的多少，可能造成資源的浪費同時損壞供水設備；水塔高位水箱供水在資源節(jié)約方面可能會比恒速泵更經(jīng)濟一些，但水塔的進水無疑又成為一個難題。(6)有專門的故障程序或者故障電路，在故障突發(fā)時執(zhí)行，保證在突發(fā)情況下，仍能進行供水。閥門開度的不同，實際反應的是在此時刻的某一揚程下，供水系統(tǒng)向用水用戶的供水能力。水錘效應由于壓強過高，具有極大的破壞性能引起管道壁的破裂，反之，壓強過低時，又會導致管道的癟塌。此外，由于在工作過程中平均轉(zhuǎn)矩的減小、水泵平均轉(zhuǎn)速也下降很多，使得:(1) 軸承的磨損大為減小。用戶用水的需求間接的決定了水池的水位。 控制方案的確定恒壓變頻供水系統(tǒng)主要有變頻器、壓力變送器、加壓水泵機組、恒壓控制單元以及低壓電器組成。當水池液位的信號有效的時候，要對控制系統(tǒng)實施保護，來防止?jié)撍贸槿胨剡^多的水或者水池無水時，加壓水泵空抽進而損壞加壓水泵；管網(wǎng)水壓信號是變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的主要反饋信號，是反映用水用戶管網(wǎng)的水壓值。三臺潛水泵都是根據(jù)水池液位傳感器讀取當前水池的液位的高低，用當前液位來控制傳感器內(nèi)部的限位開關(guān)，進而起、停相應的電機。為了保證系統(tǒng)可靠、平穩(wěn)、安全的運行，在每臺電機安全、正常的啟動時候，均有相應的指示燈指示。(1)開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)是指被控對象的輸出的被控制量對控制器的輸出沒有影響。供水系統(tǒng)的核心是恒壓的閉環(huán)控制，它是根據(jù)變頻器內(nèi)壓力的給定值和管道壓力內(nèi)實際的壓力值之間的偏差大小來控制的，使變頻器根據(jù)實時的情況調(diào)節(jié)加壓水泵投入使用的數(shù)量。它由于結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的工控行業(yè)主要的技術(shù)之一。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。利用該方法進行 PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩， 記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗上經(jīng)常取是左右，是左右。一般情況下取或（是振蕩周期）在以上的情況下，由積分作用引起相位的滯后少于，幅值的比例增加少于20%。簡單來說，控制器的各校正環(huán)節(jié)的作用如下：①比例環(huán)節(jié)：成比例地反應出控制系統(tǒng)偏差信號e(t)，若偏差一旦產(chǎn)生，則控制器會立即產(chǎn)生的控制作用以便減小誤差。對有積分的元件負載的系統(tǒng)可以單獨的使用比例動作進行控制。該種控制方式適用于產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應時間較長的負載系統(tǒng)效果比較好。同理，2電機的工作原理同1電機的相同。當3電機過載時，熱繼電器FR3的常閉觸點斷開，3電機停止運行，起到了保護電機的作用，同時當3電機過載時，指示燈HL7點亮。當1電機正在運行時，水池中的液位上升，使限位開關(guān)FT1斷開，線圈KM1失電釋放,1電機停止運行。當3電機全壓或者降壓啟動時，此時的HL4指示燈點亮。當加壓水泵工頻運行時，變頻器輸出端的接觸器KMKM9的觸點斷開，接通工頻運行的接觸器KMKM10。（2）自動控制：變頻器正常情況下供水系統(tǒng)工作在自動狀態(tài)。在此過程中，若5加壓水泵發(fā)生故障，熱繼電器FR5的常閉觸點打開，系統(tǒng)失電。第四章 系統(tǒng)主要設備的選型及介紹 變頻器 變頻器型號的選擇及外形、尺寸根據(jù)本設計的工藝要求，兩臺22KW的加壓泵要實現(xiàn)給用戶供水，綜合考慮到農(nóng)村用水的安全性、可靠性、經(jīng)濟性及用水高峰期幾乎確定等的主要特點，選擇SVFEV系列高性能矢量通用變頻器。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應的電路。 端子接線圖 設置參數(shù)步驟 壓力變送器的選擇 壓力變送器是工程實踐中最為常用的一種傳感器。 HWPS103HLPTX型號儀表的外形圖 HWPS103HLPTX型號儀表的接線端子根據(jù)參數(shù)設置步驟，設置我們需要的參數(shù)，使其輸出能反饋到變頻器，兩者共同作用，很好地實現(xiàn)恒壓供水。變化初級和次級的線圈的匝數(shù)比關(guān)系實現(xiàn)電壓的變換。我們選擇正泰牌子的。我們選擇西門子旗下CJX145C/44型號，其額定電流為45A可以滿足我們的設計要求，： CJX145C/44型號接觸器 時間繼電器的選擇時間繼電器是一種利用電磁或機械原理來實現(xiàn)延時控制的一種自動開關(guān)裝置。本設計中，由于變頻器模擬量給定輸入為420mA，外部電源為10v，利用歐姆定律，我們選擇WXD253系列的2K的電位器，接到變頻器輸入側(cè)的端子上。它可定義為：一根或多根絕緣線芯，以及它們各自可能具有的包覆層，總保護層及外護層以及他們?nèi)我獠糠纸M成的集合體。同時利用一臺變頻器實現(xiàn)兩臺水泵電機的變頻軟起動和調(diào)速，采用壓力變送器反饋給變頻器進行PID調(diào)節(jié)，按實際需要設定壓力給定值，在根據(jù)壓差調(diào)整加壓水泵的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水