【正文】 ，能夠快速反應(yīng)系統(tǒng)輸出偏差的變化情況。由經(jīng)典控制理論可知，比例環(huán)節(jié)不能徹底消除系統(tǒng)偏差，系統(tǒng)偏差隨比例系數(shù)的增大而減少，但比例系數(shù)過大將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 ② 積分部分 (I)表明控制器的輸出不僅與輸入控制的系統(tǒng)偏差的大小有關(guān)，還與偏差持續(xù)的時(shí)間有關(guān)，即與偏差對時(shí)間的積分成線性關(guān)系。只要偏差存在，控制就要發(fā)生改變，實(shí) 現(xiàn)對被控對象的調(diào)節(jié)，直到系統(tǒng)偏差為零。因此積分作用主要是用來消除系統(tǒng)的靜態(tài)偏差，提高精度，改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)。然而，單純的積分作用速度太慢，無法及時(shí)對系統(tǒng)的偏差變化做出快速反應(yīng)。 ③ 微分部分 (D)可以對輸入的變化趨勢做出反應(yīng)，即它的輸入與輸出的大小無關(guān)，但與輸入量的導(dǎo)數(shù)成線性關(guān)系。它是用來控制被調(diào)量的振蕩，減小超調(diào)量，使系統(tǒng)趨向穩(wěn)定，減小調(diào)節(jié)時(shí)間，用來改善系統(tǒng)的動態(tài)特特性。由于微分環(huán)節(jié)在系統(tǒng)傳遞函數(shù)中引入了一個零點(diǎn)，如果使用不當(dāng)會使系統(tǒng)不穩(wěn)定。 PID 的三種作用是各自獨(dú)立的 ，互不影響的。改變一個調(diào)節(jié)參數(shù)，只影響一種調(diào)節(jié)作用，不會影響其他的調(diào)節(jié)作用。顯然，對于大多數(shù)系統(tǒng)來說，單獨(dú)使用上面任意一種控制規(guī)律都難以獲得良好的控制性能。如果能將它們的作用作適當(dāng)?shù)呐浜?，可以使調(diào)節(jié)器快速、平穩(wěn)、準(zhǔn)確的運(yùn)行，從而獲得滿意的控制效果。一般來說，系統(tǒng)是使用它們的組合，如 PI 控制算法， PD 控制算法和 PID 控制算法。 五：變頻恒壓供水控制系統(tǒng)調(diào)試 計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）作為編程通過專用通信電纜與 PLC（下位機(jī)）進(jìn)行通信。在連接或斷開專用電纜時(shí)，應(yīng)關(guān)閉控制電源；同時(shí)須注意專用電纜接插頭插入的位置，否則 易損壞上述儀器設(shè)備。 在進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試時(shí)應(yīng)逐級調(diào)試，即先軟件，再硬件；先弱電，再強(qiáng)電；先低壓，再高壓；先輸入，再輸出；先開環(huán)，再閉環(huán)；先電氣，再機(jī)械。 PLC 的輸入和輸出的公共端 COM 必須分開，不能直接連接。 六：總結(jié) 本 文針對我國中小城市水廠供水的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套變頻調(diào)速恒壓供水自動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)包括可編程控制器、變頻器、水泵電機(jī)組、壓力傳感器以及接觸器控制柜等。采用一臺變頻器拖動 2 臺電動機(jī)的起動、運(yùn)行與調(diào)速。壓力傳感器采樣 管網(wǎng)輸出點(diǎn)的壓力 信號， 壓力傳感器輸出的是 4~20mA 的電信號，將這個 輸出與 PLC 的模擬量輸入端相連，同時(shí) 變頻器輸出電機(jī)頻率信號，這兩個信號反饋給PLC 的 PID 模塊， PLC 根據(jù)這兩個信號經(jīng) PID 運(yùn)算，發(fā)出指令，對水泵電機(jī) 的投入、停止， 工頻和變頻之間的切換 進(jìn)行控制。 采用模塊化的編程方式進(jìn)行了 PLC程序的設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試，使系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)性能、程序控制算法都基本達(dá)到系統(tǒng)工藝的要求。 恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于 額定流量時(shí)，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動機(jī)的機(jī)械使用壽命。實(shí)現(xiàn)恒壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力。 七：研究愿望 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：恒壓供水系統(tǒng)原理、恒壓供水系統(tǒng)的電氣實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)的硬件選型、系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和 PLC 軟件編程等。 由西門子 S7 300 系列 PLC、變頻器和壓力傳感器等組成的恒壓供水系統(tǒng) ,充分發(fā)揮了 PLC 內(nèi)置的 PID 運(yùn)算模塊 ,自動調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率、投入使用泵數(shù) ,達(dá)到恒壓供水的目的 。通過泵號管理程序 ,實(shí)現(xiàn)泵號自動切換 ,使每臺水泵工作狀況基本相同 ,提高設(shè)備利用率并減少維修費(fèi)用 。同時(shí)通過變頻器自帶保護(hù)功能可輕松實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障診斷。實(shí)際運(yùn)行情況證明了本系統(tǒng)具有可靠性高、自動化程度高、便于維護(hù)和高節(jié)能性等特點(diǎn) ,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。 隨著各方面技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)能量卻日益緊缺，在這種情況下，變頻恒壓供水系統(tǒng)的使用肯定會越來越普及，當(dāng)然對恒壓供水控制技術(shù)將提出更高的要求。如對系統(tǒng)采用基于 GPRS的無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、通過網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)等。另外本文的設(shè)計(jì)、控制方法完全可以用 于恒風(fēng)壓控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)和水泵的能耗大約占整個電能能耗的三分之一左右。所以變頻恒壓供水技術(shù)在逐走向成熟的過程中，仍然有必要對其進(jìn)行更深入的研究。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張國雄 .測控電路 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 : [2] 甕維勤，孫洪程 .過程控制系統(tǒng) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 : [3] 陳立定，吳玉香，蘇開才 .電氣控制與可編程控制器 [M].廣州 :華南理工大學(xué)出版社 :. [4] 吳勤勤 .控制儀表及裝置 [M].北 京 :化學(xué)工業(yè)出版社 : [5] 深圳康沃電氣技術(shù)有限公司 .康沃變頻調(diào)速器使用手冊 [Z].圳 :～ 49 [6] 顧躍 .基于 PLC 的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)研究 [D].中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 . [7] 方桂筍 . 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [D].蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 ,2021,5 [8] 金傳偉，毛宗源 .變頻調(diào)速技術(shù)在水泵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].上海 :華南理工大學(xué) ,1999， 6568 [9] 毛允明 .傳統(tǒng)變頻調(diào)速供水設(shè)備能耗問題分析及解決方法 [J].山東水利 ,:46～ 47 [10] 胡綱衡，唐瑞球，江志敏 .交流變頻調(diào)速的切換控制技術(shù) [J].電工技術(shù)雜志， 2021（ 6） :4345 [11] 吳小雨 .恒壓變量供水裝置中 PLC 的應(yīng)用 [J].低壓電器， 2021，（ 1） :4245 [12] 劉小春 .恒壓供水系統(tǒng)控制及組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D].中南大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2021,4 [13] 張戟，單臺變頻器實(shí)現(xiàn)多臺水泵軟啟動的恒壓供水方法 [J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動化， 1999， 4:1820 附錄 A PLC 與變頻器接線圖 附錄 B 控制系統(tǒng) 主電路圖與控制電路圖 KM0HAHL7HL6SAFUPLCHL5KM5 FR3HL4HL3KM4KM3KM4KM3FR2KM3SB4SB3HL2HL1KM2KM1KM2KM1FR1KM1SB2SB1 致謝 詞 經(jīng)過幾個月的時(shí)間，經(jīng)過查資料、整理材料、寫作論文，最終論文得以完成，要感謝的人實(shí)在太多了，首先要感謝我的 指導(dǎo)老 師 頡新春 ，因?yàn)檎撐氖窃?頡 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。本論文從選題到完成，每一步都在 頡 老師的指導(dǎo) 之 下，傾注了 頡 老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向 頡 老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！謝謝頡 老師在我撰寫論文的過程中給與我的極大地幫助。同時(shí)，論文 的順利完成，離不開其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。 通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了太多太多的知識，過去我們只是被動的學(xué)習(xí)，老師教什么我們學(xué)什么，而在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中我們變被動為主動，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要自己去學(xué)習(xí)去解決問題，對于不懂之處積極尋求答案，在此獲得很多老師的幫助； 在設(shè)計(jì) 過程中出現(xiàn)的任何問題都不要輕視，要通過正確的途徑去解決，要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到 思路去解決問題的；而且要學(xué)會與同學(xué)們一起合作，這樣會事半功倍。這些都為我們走向社會打了一個很好的基礎(chǔ)。 再次感謝我在大學(xué)傳授給我知識以及給我?guī)椭凸膭畹睦蠋?，同學(xué)和朋友，謝謝你們 !