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-wenkub.com
2025-06-19 01:31 本頁面
【正文】 感謝我的家人，感謝他們對我精神上的鼓勵、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)。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)的兩年多的時間里不僅在在學(xué)習(xí)上而且在生活上都給了我無私的支持和關(guān)懷。所以在軟件設(shè)計(jì)中，只需要設(shè)定PID中。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，～。 系統(tǒng)流程圖 應(yīng)用表格 軟件設(shè)計(jì) 電機(jī)啟動模塊設(shè)計(jì)電機(jī)啟動分為自動啟動手動啟動和自動停止手動停止。 系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)分配 輸入 輸出自動啟動電動機(jī)啟動自動停止AQW0模擬量輸出手動啟動手動停止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：手動和自動。分別是CPU22CPU22CPU22CPU226及CPU226XM。該模塊只需要一個模擬輸入模塊一個模擬輸出模塊，故選用模擬輸入輸出模塊（EM235）。利用PID計(jì)算形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計(jì)時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。 （2）保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠。每次完成PID運(yùn)算后，都要更新回路表內(nèi)的輸入值Mn，～如果PID指令中的算術(shù)運(yùn)算發(fā)生錯誤，特殊存儲器位SM (溢出或非法數(shù)值)被置為1，并將中止PID指令的執(zhí)行，想要消除這種錯誤，在下一次執(zhí)行PID運(yùn)算之前，應(yīng)改變引起運(yùn)算錯誤的輸入值，而不是更新輸出值。圖十四 PID 指令表 指令中TBL是回路表的起始地址，LOOP是回路編號。給定值和過程變量都是和被控對象有關(guān)的值，對于不同的系統(tǒng)，它們的大小、范圍與工程單位有很大的不同。 本設(shè)計(jì)中采用PLC的CPU為S7200，S7200中具有PID指令。CPU只處理數(shù)字信號，故必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換，采樣時間T第N次采樣得到的偏差e(n),控制器輸出M（n），則微分用差分代替，積分用求和代替。 PID閉環(huán)控制系統(tǒng)原理本系統(tǒng)的PID閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖如下圖。由該表得，DIP開關(guān)SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當(dāng)SW6為ON時，模擬量輸入為單極性輸入，SW6為 OFF時，模擬量輸入為雙極性輸入。 KYB壓力變送器技術(shù)特點(diǎn) KYB800KT系列產(chǎn)品采用國際先進(jìn)生產(chǎn)工藝及電子元部件，在嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系的保障下生產(chǎn)制造，具有精度高、體積小、重量輕、安裝方便、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。 KYB壓力變送器變送器由擴(kuò)散硅壓力芯片和信號處理電路組成，當(dāng)外加壓力時，將引起壓力芯片的輸出電壓以生變化，再經(jīng)信號處理電路將其放大，并轉(zhuǎn)換為與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號。重置測量范圍。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空，內(nèi)含有 A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器。例如在機(jī)床上，變頻器能使其選擇無級的最佳速度運(yùn)轉(zhuǎn)；在各種搬運(yùn)機(jī)械中，調(diào)節(jié)多臺電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，變頻或者工頻運(yùn)轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖為：頻率和電壓可調(diào)的交流電整流電路交流電源逆變電路直流中間電路 控制電路 圖六 變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（1） 整流電路—交直部分 整流電路通常由二極管或晶閘管構(gòu)成的橋式電路組成，把頻率、電壓都固定的交流電整流成直流電（2） 直流中間電路部分—濾波電路 根據(jù)儲能元件不同，濾波電路分為電容濾波和電感濾波兩種，分別構(gòu)成電壓型變頻器和電流型變頻器。 （7）體積小，重量輕，能耗低 ，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。雖數(shù)量巨大，卻是用程序代替硬接線，因而安裝接線工作量少。PLC可以方便地與各種類型的輸入、輸出量接口，實(shí)現(xiàn)D/A，A/D轉(zhuǎn)換及PID運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)過程控制、數(shù)字控制等功能。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中，加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。（本課題中大量用到數(shù)據(jù)傳送可運(yùn)算功能）（S7200 ）特點(diǎn) （1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。（2） 模擬量控制 因?yàn)镻LC只能處理數(shù)字量，為處理溫度、壓力、流量、液位、速度等模擬量，PLC中專門配置了A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊（例如EM235），將模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送PLC處理，將PLC處理后所得數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控設(shè)備（本課題是控制變頻器），來完成現(xiàn)場連續(xù)控制。用PLC實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按控制功能要求，通過程序按一定算法進(jìn)行輸入、輸出變換，并將這個變換給以物理實(shí)現(xiàn)，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。 在恒壓供水系統(tǒng)中，當(dāng)水量發(fā)生變化時，變頻器根據(jù)管內(nèi)的壓力設(shè)定值和變頻器反饋的實(shí)際壓力值之差，經(jīng)過模擬輸入、D/A轉(zhuǎn)換、PID計(jì)算、A/D轉(zhuǎn)換、模擬輸出等對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)管內(nèi)所測壓力值比實(shí)際壓力值大時，需要自動控制PLC的模擬輸出模塊，控制變頻器的輸出頻率（降低）但不能低于變頻器的最低頻率（下限）；當(dāng)管內(nèi)所測壓力值比實(shí)際壓力值小時，需要自動控制PLC的模擬輸出模塊，控制變頻器的輸出頻率（升高）但不能高于變頻器的最高頻率（上限）。壓力變送器的作用是檢測管網(wǎng)
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