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數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設計外文翻譯--wincc在供熱站恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)中的應用-數(shù)控設計-資料下載頁

2025-05-12 01:33本頁面

【導讀】畢業(yè)設計(論文)外文翻譯

  

【正文】 50 控制器、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊及通信模塊,其中模擬量輸入模塊用來檢測出水口壓力信號,數(shù)字量輸入模塊用來檢測各種開關量,數(shù)字量輸出模塊用來控制點擊和閥門的啟、停。變頻器選用 AB 公司的 1336Plos 變頻器,變頻器與控制器通過 Devi2 ceNet 網(wǎng)絡進行通信。 2 恒壓供水原理 在出水管道 上安裝壓力傳感器,將出口水壓力信號轉換為電信號,送 PLC 進行模糊推力運算后,輸出控制信號到變頻器,調節(jié)水泵點擊的運轉速度,知道消除實際誰呀與設定水壓的偏差,實現(xiàn)恒壓供水,可編程控制器同時控制水泵的啟、停。當系統(tǒng)開始工作時由變頻器控制啟動 1 號泵變頻運行。若用戶用水量增加變頻器的輸出頻率上升到 50Hz 水壓仍達不到設定值,則將 2 號泵切換為工頻運行 。變頻器畢業(yè)設計(論文)外文翻譯 再啟動 3 號泵運轉,知道輸出水壓達到設定值為止。繁殖托用戶用水量減少,則依照“先啟后?!痹瓌t一次將水泵切除 如此反復循環(huán),實現(xiàn)系統(tǒng)的恒壓供水。 3Fuzzy2PI控制算法 由于供水系統(tǒng)的許多環(huán)節(jié)(如管網(wǎng)和水泵)存在非線性、時變性,且各個變量之間還存在交叉耦合,所以難以建立系統(tǒng)精確的數(shù)學模型,對于這樣一個復雜的過程,僅僅用傳統(tǒng)的 PID 控制很難達到理想的控制效果 。模糊控制具有不依賴于數(shù)學模型和對參數(shù)變化不敏感的優(yōu)點,將模糊控制應用于供水系統(tǒng)中,可以提高控制系統(tǒng)的動態(tài)性能,但是模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不佳,為此設計了一種 Fuzzy2PI 雙??刂疲鐖D 2 所示,其設計思想是:當壓力誤差較大時采用 Fuzzy 控制,以獲得良好的瞬態(tài)響應;當壓力誤差較小進入穩(wěn)態(tài)后,則由程序切換到 PI 控制,以獲得良好的穩(wěn)態(tài)精度, PI 控制算法和模糊控制算法均有 PLC 實現(xiàn)切換時機計算機程序根據(jù)事先給定的誤差范圍自動實現(xiàn)。 本系統(tǒng)采用雙輸入單輸出模糊控制器,以水壓給定值和測量值的誤差e 及誤差變化率 ec 作 為模糊控制器的輸入語言變量,一變頻器頻率變化量 u 作為輸出語言變量。選取誤差 e、誤差率 ec 和控制量 u 的模糊自己為 {NB,NS,ZE,PS,PB},并將它們的論域量化為 7 個等級,即{3, 2, 1, 0, 1, 2, 3},模糊子集的隸屬函數(shù)采用三角形,根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗總結出模糊控制規(guī)則,如表 1 所示。根據(jù)這些規(guī)則計算總的模糊關系 R: 畢業(yè)設計(論文)外文翻譯 式中 x、 U 代表模糊關系矩陣的“笛卡爾積”和“并”運算。再根據(jù)極大極小推力合成規(guī)則求出輸出語言變量論域上的模糊集合 U: 最后對 U 采用加權平均法進行解模糊,將模糊量 U 轉換成精確量 u,上述 過程是離線進行的,最終得到模糊控制查詢表,如圖 2 所示。將此表存放在 PLC 內存中,實時控制實現(xiàn)模糊控制的過程便簡化為查找查詢表的過程 。 程序設計 RSLogix5000 是支持 Logix5000 系統(tǒng)控制器的編程軟件,程序用梯形圖語言編寫,包括水泵啟動和切換主程序、 PI 控制子程序、模糊控制子程序和故障報警子程序,當采樣時間到時, PLC 采集水壓信號,并與給定信號比較得到誤差 e,若 e=e0(e0 為 PI 和模糊控制切換閥值 ),則進入 PI 控制子程序;若 ee0,則進入模糊控制子程序。圖 3 是模糊控制子程序框圖。由于 RSLogix5000軟件提供了數(shù)組標簽,因此可以用梯形圖語言方便地實現(xiàn)模糊控制算法。在標簽數(shù)據(jù)庫中建立一個 7x7 的二維數(shù)組標簽 array,將查詢表 2 的結果按照從上倒下,從左到右的順序一次輸入到數(shù)組標簽中,由于 E、 Ec 的量化等級為【 3, 3】,而數(shù)組標簽 array的其實地址為【 0, 0】 ,因此在尋址時需要加偏移量,即: u=array( i+3, j+3),模糊控制器將計算得到的實測誤差 e 和誤差變化量畢業(yè)設計(論文)外文翻譯 ec 量化,取得以相應論域元素表征的查找查詢表所需的 i 和 j,通過數(shù)組標簽 array 尋址得到控制量變化 uij, uij 再乘以比例因子便是控制量變化量 ?u。加在被控對象的實際控制量 uk=uk 1+u,其中 uk1 為前一次的控制量。 uk 經(jīng)過限幅后作為變頻器的輸出,控制水泵點擊的轉速,是水壓保持在給定值上。 變頻恒壓供水系統(tǒng)的參數(shù)選取 合理選取壓力控制參數(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)低能耗恒壓供水。這個目的的實現(xiàn)關鍵在于壓力控制參數(shù)的選取,通常管網(wǎng)壓力控制點的選擇有兩個;一個就是管網(wǎng)最不利點壓力恒壓控制,另一個就是泵出口壓力恒壓控制。兩者如何選擇,我們來簡單分析一下管網(wǎng)最不利點壓力恒定時。管網(wǎng)用水量由 QMAX 減少到 Q1 與 Ha 交與 B 點,用水管路特性曲線 A 上移并 通過 B 點,管網(wǎng)最不利點壓力變?yōu)镠b,HbH0 的揚程差即為能量浪費,所以選擇管網(wǎng)最不利點的最小水頭為壓力控制參數(shù),形成閉環(huán)壓力自控系統(tǒng),是得水泵的轉速與 PID 調節(jié)器設定壓力相匹配,可以達到最大節(jié)能效果,而且實現(xiàn)了恒壓供水的目的。 變頻器在投入運行后的調試是保證系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài)的必要手段。變頻器根據(jù)負載的轉動慣量的大小,在啟動和停止電機時所需的時間不相同,設定時間過短會導致變頻器在加速時過電流、在減速時過電壓保護;設定時間過長會導致變頻器在調速運行時使系統(tǒng)變的調節(jié)緩慢,反應遲滯,應變能力差,系統(tǒng)易處在短期不穩(wěn)定狀態(tài)中。 畢業(yè)設計(論文)外文翻譯 為了變頻器不跳閘保護,現(xiàn)場使用當中的許多變頻器達不到最佳運行狀態(tài)。所以現(xiàn)場使 用時要根據(jù)所驅動的負載性質不同,測試出負載的允許最短加減速時間, 運行設定。對于水泵電機,加減速時間的選擇在 秒之間。
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