【正文】 拼一個春夏秋冬！贏一個無悔人生！早安！ —————獻(xiàn)給所有努力的人.。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。本次的設(shè)計(jì)只是對流量的一個簡單控制，如果要運(yùn)用到生產(chǎn)中還需要一些改進(jìn)，如果要精確的控制還需要加大對積分調(diào)節(jié)部分的控制；在本次設(shè)計(jì)中也運(yùn)用到了組態(tài)的的控制，但是在此次設(shè)計(jì)中只是對整個過程進(jìn)行了靜態(tài)的控制，如果想精確地觀察整個過程還需要進(jìn)行動態(tài)控制。這個過程雖然是有一定的難度但還是通過自己的慢慢的摸索和老師的指導(dǎo)下從熟悉到上手，經(jīng)過這次努力對自己的信心很好的提高。比如：在硬件設(shè)備之間的連接，I/O 端口的分配，地址的分配這幾方面自己不是很了解，通過查找相關(guān)書籍，向老師、同學(xué)們請教，我對這些知識有了更深入的理解；對三菱中模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以及 PID 模塊的不熟悉，通過在網(wǎng)上查詢相關(guān)資料解決了我在這方面的疑惑。該系統(tǒng)不僅有效地保證了管道流量恒定，而且工作可靠。該系統(tǒng)利用變頻器實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)調(diào)速，把水泵電機(jī)控制納入自動控制系統(tǒng)。PID 參數(shù)主要是：采樣時間 17 秒、PID 濾波常數(shù) 80%、比例增益 Kp=70、積分時間 Ti=100、微分增益與微分時間為 0。此次設(shè)計(jì)主要就是實(shí)現(xiàn)比例控制，所以比例環(huán)節(jié)是必不可少的，而積分調(diào)節(jié)的作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。圖 PID 初始化在 PID 調(diào)節(jié)中，程序固然重要，但是程序里的 PID 參數(shù)更重要，沒有PID 參數(shù)就不可能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)該有的功能。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在 調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn) 態(tài)誤差。積分項(xiàng)對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項(xiàng)會增大。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的 或簡稱有差系統(tǒng)。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。 比例(P)控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。PID 控制，實(shí)際中也有 PI 和 PD 控制。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的 其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。以下為故障控制程序：圖 故障控制程序 PID 初始化及程序分析在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID 控制，又稱 PID 調(diào)節(jié)。當(dāng) PLC 執(zhí)行用戶程序時，M8000 為 ON，停止監(jiān)視時，M8000 為OFF；M8002 為初始化脈沖，僅在可編程控制器運(yùn)行開始的瞬間接通一個掃描周期，M8002 的常開觸點(diǎn)常用于某些元件的復(fù)位和清零，也可作為啟動條件。在此設(shè)計(jì)初始化程序中用到了特殊輔助繼電器 M8000 和 M8002。 系統(tǒng)流程圖. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手圖 系統(tǒng)流程圖. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 程序 程序初始化與故障分析程序初始化一個程序基本的編程方式。系統(tǒng)初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，這樣可以節(jié)省掃描時間。PLC 控制程序由一個主程序、若干子程序構(gòu)成，程序的編制在計(jì)算機(jī)上完成，編譯后通過 PC/PPI 電纜把程序下載到 PLC，控制任務(wù)的完成，是通過在 RUN 模式下主機(jī)循環(huán)掃描并連續(xù)執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。梯形圖(LAD) 語言最接近于繼電器接觸器控制系統(tǒng)中的電氣控制原理圖，是應(yīng)用最多的一種編程語言，與計(jì)算機(jī)語言相比，梯形圖可以看作是 PLC 的高級語言，幾乎不用去考慮系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)原理和硬件邏輯，因此，它很容易被一般的電氣工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)人員所接受，是初學(xué)者理想的編程工具。該軟件的 SIMATIC 指令集包含三種語言，即語句表(STL)語言、梯形圖(LAD)語言、功能塊圖(FBD) 語言。流量表測量范圍 0—，精度；轉(zhuǎn)換器輸出 4~20mA 電流信號，送給與 CPU224 連接模擬量模塊 EM235，作為 PID 調(diào)節(jié)的反饋電信號。 流量變送器用于檢測管道中的水流量，常裝設(shè)在泵站的出水口，流量傳感器和流量轉(zhuǎn)換器是將水管中的水流量變化轉(zhuǎn)變?yōu)?4~20mA 的模擬量信號，作為模擬輸入模塊(A/D 模塊)的輸入，在選擇時，為了防止傳輸過程中的干擾與損耗，我們采用 4~20mA 輸出流量轉(zhuǎn)換器。 流量變送器的選擇流量變送器又稱為流量傳感器簡稱為流量計(jì)。SFL型低噪音生活給水泵在外殼、軸上采用不銹鋼材質(zhì)，葉輪、導(dǎo)葉采用鑄造件，經(jīng)過靜電噴塑處理，效率可提高5%以上；采用低噪音電機(jī)，機(jī)械密封，前端配有泄壓保護(hù)裝置，噪聲更低(室外噪音60分貝)、磨損小、壽命更長；下軸承采用柔性耐磨軸承，噪音低，壽命長；采用低進(jìn)低出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，水力模型先進(jìn)，性能更可靠。本設(shè)計(jì)的要求為：電機(jī)額定, 額定轉(zhuǎn)速為2800r/min 。水泵電機(jī)的選型基本原則，一是要確保平穩(wěn)運(yùn)行；二是要經(jīng)常處于高效區(qū)運(yùn)行，以求取得較好的節(jié)能效果。水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。 水泵電機(jī)的選擇 水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。MicroMaster440變頻器的輸出功率為 ~90KW，適用于要求高、功率大的. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手場合，恰好其輸出信號能作為75KW的水泵電機(jī)的輸入信號。它采用模塊化結(jié)構(gòu)，組態(tài)靈活，有多種完善的變頻器和電動機(jī)保護(hù)功能，有內(nèi)置的RS485/232C接口和用于簡單過程控制的PI閉環(huán)控制器，可以根據(jù)用戶的特殊需要對I/O端子進(jìn)行功能自定義。 由于本設(shè)計(jì)中PLC 選擇的西門子S7200型號，為了方便 PLC和變頻器之間的通信，我們選擇西門子的MicroMaster440 變頻器。根據(jù)控制功能不同，通用變頻器可分為三種類型：普通功能型U/f控制變頻器、具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型U/f控制變頻器以及矢量控制高功能型變頻器。變頻器的選擇必須根據(jù)電機(jī)的功率和電流進(jìn)行選擇。當(dāng)使用變頻調(diào)速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時，除達(dá)到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 系統(tǒng)電路圖 變頻器的選擇變頻