基于變頻器的智能恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-22 01:31本頁(yè)面
【正文】 信號(hào)輸送到PLC,同時(shí)經(jīng)過(guò)PID計(jì)算，A/D轉(zhuǎn)換后得到模擬量輸出PLC，所以系統(tǒng)需要一個(gè)模擬輸入輸出模塊。該模塊只需要一個(gè)模擬輸入模塊一個(gè)模擬輸出模塊，故選用模擬輸入輸出模塊（EM235）。根據(jù)該工作過(guò)程及控制要求可知，系統(tǒng)中只需要自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)停止、手動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)停止按鍵四個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，一個(gè)接受壓力傳感器數(shù)值的模擬輸入信號(hào)?？刂齐妱?dòng)機(jī)的是PLC提供給變頻器的模擬信號(hào)與確定電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或停止的一個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)。 PLC型號(hào)選擇 S7200CPU22*系列PLC共有5種CPU模塊。分別是CPU22CPU22CPU22CPU226及CPU226XM。其中CPU221無(wú)擴(kuò)展功能，CPU222最多能帶兩個(gè)模塊的擴(kuò)展模塊，不滿足本系統(tǒng)要求。CPU224是具有較強(qiáng)控制功能的控制器，其I/O點(diǎn)數(shù)為14輸入和10輸出，最多7個(gè)擴(kuò)展模塊，能滿足系統(tǒng)要求。故選用S7200CPU224型號(hào)。 系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)分配 輸入 輸出自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)自動(dòng)停止AQW0模擬量輸出手動(dòng)啟動(dòng)手動(dòng)停止AIW0模擬量輸入表八 系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)分配 外部硬件電路設(shè)計(jì) 主電路圖 圖十五 主電路圖 控制電路圖圖十六 控制電路圖 PLC外圍接線圖圖十七 PLC外圍接線圖第四章 基于變頻器的智能恒壓供水系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，系統(tǒng)有兩種工作方式：手動(dòng)和自動(dòng)。手動(dòng)工作方式主要完成電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，以及出現(xiàn)不正常工作情況時(shí)通過(guò)手動(dòng)操作是系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。自動(dòng)工作方式是自動(dòng)完成各個(gè)流程。本系統(tǒng)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)采用順序控制，用梯形圖編輯。 系統(tǒng)流程圖 應(yīng)用表格 軟件設(shè)計(jì) 電機(jī)啟動(dòng)模塊設(shè)計(jì)電機(jī)啟動(dòng)分為自動(dòng)啟動(dòng)手動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)停止手動(dòng)停止。PLC輸入端只有四個(gè)數(shù)字量輸入，一個(gè)模擬量輸入。一個(gè)模擬量輸出一個(gè)數(shù)字量輸出。其數(shù)字量輸入輸出部分 PID控制模塊軟件設(shè)計(jì) 回路輸入的轉(zhuǎn)換(A／D)首先，將給定值或A／D轉(zhuǎn)換后得到的整數(shù)值由16位整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)，可以用下面的程序?qū)崿F(xiàn)這種轉(zhuǎn)換：XORD AC0,AC0 //清除累加器MOVW AIW0,AC0 //將待轉(zhuǎn)換的模擬量存入累加器LDW=AC0,0 //如果模擬量為正DTR AC0,AC0 //直接轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)NOP //否則ORD 16FFFF0000,AC0 //將AC0內(nèi)數(shù)值進(jìn)行符號(hào)位擴(kuò)展成32位負(fù)數(shù)LBL 0DTR AC0,AC0 //將32位整數(shù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)然后，～，可用式下式對(duì)給定值及過(guò)程變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化：式中：RNorm為標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)值；RRaw為標(biāo)準(zhǔn)化前的值；offset為偏移量，；Span為取值范圍，等于變量的最大值減去最小值，單極性變量的典型值為32 000，雙極性變量的典型值為64 000。下面的程序?qū)⑸鲜鲛D(zhuǎn)換后得到的AC0中的雙極性數(shù)(其中span=64 000)～： /R ,AC0//將累加器中的實(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化 +R ,AC0、加上偏移量， MOVR AC0,VD100//將標(biāo)準(zhǔn)化的值存入回路表中 回路輸出的轉(zhuǎn)換(D／A) 回路輸出即PID控制器的輸出，～。將回路輸出送給D／A轉(zhuǎn)換器之前，必須轉(zhuǎn)換成16位二進(jìn)制數(shù)，這一過(guò)程是將pv與sp轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值的逆過(guò)程。用下面的下式將回路輸出轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)：式中，RScal是回路輸出對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù)值；Mn是回路輸出標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值。將回路輸出轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù)的程序?yàn)椋? MOVR VD108,AC0 //將回路輸出送入累加器 R ,AC0 //將代表回路輸出的實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為16位整數(shù)的指令為： ROUND AC0,AC0 //將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為32位整數(shù) MOVW AC0,AQW0 //將16為整數(shù)寫入模擬輸出（D/A）寄存器 PID計(jì)算 因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)中利用PID指令實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制。所以在軟件設(shè)計(jì)中，只需要設(shè)定PID中。控制器參數(shù)初值如壓力設(shè)定值、回路增益Kc、采樣時(shí)間Ts、積分時(shí)間TI、微分時(shí)間TD等。擦用PID指令，在自動(dòng)方式下運(yùn)行。 整體軟件設(shè)計(jì)（整體程序） 致謝詞首先要感謝我的大學(xué)老師，特別是姚福強(qiáng)和呂英俊副教授，姚老師和呂老師給我們創(chuàng)造了一個(gè)和諧自由的環(huán)境，給我們充分發(fā)揮的空間，提高了我的的積極性，他們淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將使我受益終身。其次要深深感謝輔導(dǎo)員老師，董子剛老師和翟婷老師，在大學(xué)的兩年多的時(shí)間里不僅在在學(xué)習(xí)上而且在生活上都給了我無(wú)私的支持和關(guān)懷。最后要感謝實(shí)習(xí)期間我的指導(dǎo)老師劉繼岳工程師，隋振法，喬?hào)|坡，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間對(duì)我的指導(dǎo)。他們刻苦鉆研的科研精神，深深地感染了我。在我進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)430 單片機(jī)，C語(yǔ)言的過(guò)程中遇到困難時(shí)，給予我莫大的支持和幫助，讓我一步步適應(yīng)實(shí)習(xí)環(huán)境，調(diào)節(jié)好從學(xué)生到職員心態(tài)的轉(zhuǎn)變。感謝我的家人，感謝他們對(duì)我精神上的鼓勵(lì)、生活上的關(guān)心和支持，有了他們的幫助和關(guān)心，我才能順利完成學(xué)業(yè)。感謝我的同學(xué)們，無(wú)論在學(xué)習(xí)上還是在生活中，他們都給予了我很大幫助和支持。再次向所有幫助過(guò)我的人表示深深的謝意！ 參考文獻(xiàn)[1] 沈建華，楊艷琴，翟驍曙，MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用. 北京：清華大學(xué)出版社，.[2] 趙建領(lǐng)，薛園園，51單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)詳解. 北京：電子工業(yè)出版社，.[3]康華光，陳大欽，張林，電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分. 北京：高等教育出版社，.[4] 邱關(guān)源，電路. 北京：高等教育出版社，2006.[5] 魏小龍. MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例. 北京：.[6] 陳少華：[7] 德國(guó)acam messelectronic 有限公司 《 TDCGP2用戶手冊(cè)》 [8] [9]
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