計(jì)算機(jī)控制論文變頻恒壓供水工藝(編輯修改稿)
2025-07-10 14:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 均可等效為比例環(huán)節(jié)。因此，包含管網(wǎng)、水箱、水泵機(jī)組的被控對(duì)象可以近似成一個(gè)純滯后的一階慣性環(huán)節(jié) 控制對(duì)象模型分析及控制器設(shè)計(jì) 式中， K 為系統(tǒng)的總增益 。TP 為系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù) 。τ為系統(tǒng)滯后時(shí)間。 通常情況下，被控對(duì)象的慣性時(shí)間常數(shù) TP 為 100 s 左右，滯后時(shí)間τ小于 10 s，τ ＜ TP，常規(guī) PID 控制器完全可以滿足控制要求，而且可編程序控制器的 CPU模塊內(nèi)部嵌有計(jì)算機(jī)控制技術(shù) PID 指令系統(tǒng)，用戶不必自行開(kāi)發(fā) PID 控制程序，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便。因此，恒壓供水控制系統(tǒng)采用 PID 控 制。變頻恒壓供水系統(tǒng)的原理圖如圖 3 所示。 圖 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的原理圖 從圖 3 可以看出，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，將供水管網(wǎng)實(shí)際壓力與設(shè)定壓力比較，得到的壓力差經(jīng)過(guò) PID 控制器計(jì)算與轉(zhuǎn)換，得到變頻器輸出頻率的變化值，據(jù)此調(diào)節(jié)水泵機(jī)組的運(yùn)行方式和運(yùn)行速度，最終使實(shí)際供水壓力與設(shè)定壓力相等。 硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) （ 1）主電路設(shè)計(jì) 圖 4 是系統(tǒng)主電路原理圖。主要由四個(gè)水泵、小型斷路器、交流接觸器、熱繼電器以及各種指示燈和主令器件組成， 另外還配有電壓表、數(shù)字電流表和功率表等。 水泵機(jī)組由四臺(tái) TLS40200 單級(jí)單吸立式離心泵組成，技術(shù)參數(shù)為 :流量 m3 /h， 揚(yáng)程 32 m，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 2830 r/min，功率 kW，效率 25%。這種水泵運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲小，維修方便。 () 1 spKG s eTs ?? ? 圖 4 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路原理 （ 2）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ① I/O 模塊點(diǎn)數(shù)估算 PLC 系統(tǒng)所要求的 I/O 點(diǎn)數(shù)與接入的輸入 /輸出設(shè)備類型有關(guān)。例如， 1 個(gè)按鈕或信號(hào)燈各需 1 個(gè)輸入， 1 個(gè)光電開(kāi)關(guān)需 1 個(gè)或 2 個(gè)輸入， 1 個(gè)雙線圈電磁閥需 3 個(gè)輸入及 2 個(gè)輸出，波段開(kāi)關(guān)有幾個(gè)波段就需幾個(gè)輸入。對(duì)于控制交流電動(dòng)機(jī)所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)，根據(jù)其運(yùn)行方式不同，所需要的 I/O 點(diǎn)數(shù)也不相同，控制一個(gè) YΔ啟動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)一般需 4 個(gè)輸入點(diǎn)及 3 個(gè)輸出點(diǎn)，控制一臺(tái)可逆運(yùn)行的籠型電動(dòng)機(jī)需 5 個(gè)輸入點(diǎn)及 2 個(gè)輸出 點(diǎn)等等。實(shí)際選用時(shí)一般還需留有10%～ 15%的 I/O 余量。 根據(jù)控制要求，估算出本系統(tǒng)有 20 個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出點(diǎn)，另外有電壓、電流、功率、 壓力、液位、溫度、流量等 10 個(gè)模擬量輸入 /輸出點(diǎn)。 ②存儲(chǔ)器容量的估算 PLC 的程 序存儲(chǔ)器容量通常以字節(jié)為單位。用戶程序所需存儲(chǔ)器容量可以預(yù)先估算。一般情況下用戶程序所需存儲(chǔ)的字?jǐn)?shù)可按照如下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算 : （Ⅰ）開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出系統(tǒng) 開(kāi)關(guān)量輸入 :用戶程序所需存儲(chǔ)的字?jǐn)?shù) =輸入點(diǎn)總數(shù) 10。 開(kāi)關(guān)量輸出 :用戶程序所需存儲(chǔ)的字?jǐn)?shù) =輸出點(diǎn)總數(shù) 8。 （Ⅱ）模擬量輸入 /輸出系統(tǒng) 每一路模擬量信號(hào)大約需要 120 字的存儲(chǔ)容量，當(dāng)模擬輸入和輸出同時(shí)存在時(shí)，所需
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