【正文】 因?yàn)橛羞@么一群人，一個很負(fù)責(zé)任的老師，我才可以做完這次的設(shè)計(jì)，只一句，謝謝！8參考文獻(xiàn)[1] 廖常初. ：機(jī)械工業(yè)出版社，[2] 林一壓. 水輪機(jī)調(diào)節(jié)及輔助設(shè)備第二版，北京：中國水利水電出版社，1986[3] 梁建和. 童文勇等，水輪機(jī)級輔助設(shè)備，北京：中國水利水電出版社，2005[4] 劉錫藍(lán). ：中國水利水電出版社，1988[5] 鄭萍. 現(xiàn)代電氣控制技術(shù).，重慶：重慶大學(xué)出版社，2012[6] 汪志鋒. 可編程序控制器原理與應(yīng)用.，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2004[7] 鄭源，陳德新. 水輪機(jī)，北京：中國水利水電出版社，[8] 劉啟釗，胡明. 水電站第四版，北京：中國水利水電出版社，[9] 黃明琪，馮濟(jì)纓，王福平. 可編程序控制器第一版.，重慶：重慶大學(xué)出版社，2003[10] 李仲奎，馬吉明. 水利水電工程，北京：科學(xué)出版社，2004[11] 劉竹溪，劉景值. 水泵及水泵站第三版，北京：中國水利水電出版社，2006[12] 余雷聲. 電氣控制與PLC控制應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[13] 王再因，附錄 第 40 頁。然后就是我們一起做設(shè)計(jì)的同學(xué)，他一直以來是我們班的學(xué)霸，剛好又和我一個宿舍，平時遇到一些不好解決的問題，他也會幫助我解決一些困難，感謝這個可愛的同學(xué)。每次給我講解都會用很長的時間，有的時候會從講到自己都忘了吃飯的時間，王老師真的對我們很負(fù)責(zé)任。時間雖然長一些，但是確實(shí)學(xué)了新的東西，新的知識。這些東西雖然現(xiàn)在不知道我對有什么具體的好處，但是我知道，它無意中給了一種充實(shí)的感覺。在弄明白這些以后，就是開始做了，根據(jù)技術(shù)供水的要求，開始找方法和選硬件。接觸到這個技術(shù)供水系統(tǒng)的時候還是有點(diǎn)茫然，太多的東西了，怎么控制等等，可能是因?yàn)槟吧皇煜ぐ?，好多都這樣陌生了，就不習(xí)慣。當(dāng)開始接觸的時候發(fā)現(xiàn)資料好難找呀，后面老師給了方法，更加明確了方向，就好很多了。就是這個結(jié)果，自己當(dāng)時就傻傻的那個課程設(shè)計(jì)的題目去找老師，以為這就可以做一個畢業(yè)設(shè)計(jì)，然而并沒有什么用，旋轉(zhuǎn)時濾水器，這個東西怎么能夠一個畢業(yè)設(shè)計(jì)，虧的老師不放棄我，幫我細(xì)心的指導(dǎo)分析和討論，找到了一個我能夠做下去的設(shè)計(jì)題目。從開始選題目的時候，自己完全的不明白怎么回事，自己要做什么一無所知，然而就是這個問題，讓我也深深的領(lǐng)悟了一個道理，我們總是等著一個事情的自然發(fā)生，而根本不去準(zhǔn)備怎么去面對應(yīng)對它的到來，它往往會讓你淬不及防。 通過這些問題的解決，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要問題都解決了，然后就是對一些硬件的選型，模塊的選擇，和連接等等。這個問題，是在一篇文庫看到通過PLC控制一個可以調(diào)節(jié)的閥門，控制其閥門的開度來控制管道的流量，通過增大流量來使設(shè)備溫度迅速下降，從而達(dá)到了流量和溫度的目的。從而就解決了溫度的實(shí)時檢測反饋，實(shí)時比較。溫度的檢測、壓力的檢測和控制、流量的控制等等。本次的設(shè)計(jì)中心是PLC的控制，但是怎么去控制，因?yàn)樽约旱幕A(chǔ)偏差，以前的東西忘了，以為對技術(shù)供水系統(tǒng)簡單的去控制很多的電機(jī)轉(zhuǎn)動，和閥門的開關(guān)就可以達(dá)到控制的效果，然而并不是這樣的。大致有一個方向了。最后在老師的指點(diǎn)迷津下，找到了方向。本次所做的題目為水電站技術(shù)供水系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì)，在這個設(shè)計(jì)中，用到的是三菱的PLC做為核心的控制設(shè)備，通過對系統(tǒng)中的溫度和壓力的實(shí)時檢測，通過PLC智能的進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，使設(shè)計(jì)的整個技術(shù)供水系統(tǒng)始終運(yùn)行在穩(wěn)定的工作狀態(tài)，作為水力發(fā)電廠水輪機(jī)輔助的設(shè)備正常運(yùn)行的最好保障。右鍵I/O通信依次選擇新建、串口配置通道、新建設(shè)備。易控系統(tǒng)典型的使用情況如下圖所示： 易控典型應(yīng)用易控啟動后的界面如下圖所示： 易控開發(fā)環(huán)境界面易控打開后，在菜單欄中依次選擇文件—新建工程，再在畫面上右鍵新建畫面，在打開的空白頁面上，畫出上位機(jī)的畫面，如下圖所示： 技術(shù)供水初始畫面控制畫面： 監(jiān)視控制畫面依次在按鈕上點(diǎn)擊右鍵選擇事件的屬性，按鈕事件設(shè)置完成后給文本框設(shè)置事件，方法是點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵文本框選擇事件，可以看到如下的畫面，設(shè)置需要的變量。比如易控可以作為中間橋梁，將控制系統(tǒng)和工廠的企業(yè)管理信息系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來, 將多個控制系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來，使它們之間能交換數(shù)據(jù)、共享資源，協(xié)調(diào)和管理曾經(jīng)是各自孤立的控制系統(tǒng)。易控能對控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，將結(jié)果返回給控制系統(tǒng)，協(xié)助控制系統(tǒng)完成復(fù)雜的控制功能。易控以通信的方式和控制系統(tǒng)相連，能讀寫控制系統(tǒng)內(nèi)部的信息，并以圖形和動畫等直觀形象的方式呈現(xiàn)這些信息，以方便對控制流程的監(jiān)視。易控是一套通用的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）軟件，亦稱人機(jī)界面（HMI/MMI）軟件，俗稱組態(tài)軟件。 調(diào)節(jié)器整定參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)取值范圍 整定參數(shù)被控參數(shù)過程特點(diǎn)及常用調(diào)節(jié)規(guī)律比例度P%積分時間Ti/min微分時間Td/min流量（PI）過程時間常數(shù)小，被控參數(shù)有波動，一般選擇PI調(diào)節(jié)；P要大一些Ti40~100~1_壓力（PI）過程有容量滯后，不大，一般選擇PI調(diào)節(jié)，不用微分。經(jīng)驗(yàn)法，就是經(jīng)驗(yàn)試湊法，是不需要進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算，是依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)與知識，確定調(diào)節(jié)參數(shù)，然后人為加入階躍擾動，觀察，被控的響應(yīng)曲線，按照調(diào)節(jié)器個參數(shù)的影響改變整定參數(shù)，一般是P，Ti，Td的順序整定，調(diào)節(jié)出滿意的控制參數(shù)。先需要測定廣義對象的動態(tài)特性，根據(jù)響應(yīng)曲線確定廣義對象的動態(tài)參數(shù)。 衰減比為4:1時，衰減曲線法整定參數(shù)計(jì)算表 整定參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律P(%)TiTdPPs——PI—PID衰減曲線法比較簡單，適用于各種控制的參數(shù)整定。衰減曲線法，這種方法不需要系統(tǒng)到臨界的振蕩狀態(tài)，步驟簡單，相對安全。穩(wěn)定邊界法又稱臨界比例度法，是目前用的膠東的一種，從大到小逐漸改變調(diào)節(jié)器的比例度，直至系統(tǒng)產(chǎn)生等幅度振蕩，記錄這個時刻的比例度Pm和等幅振蕩Tm，通過經(jīng)驗(yàn)公式，簡單的計(jì)算，這樣得到整定參數(shù)。 參數(shù)整定PID控制器有4個主要的參數(shù)TS、KP、TI和TD，這些參數(shù)的選擇會對控制效果有決定性的影響。在FX系列中，也引入了PID指令，其指令的編號為FNC88，為16位指令，占用9個程序步，源操作數(shù)SSS3和目標(biāo)操作數(shù)D均為數(shù)據(jù)寄存器D，指令的格式如下圖所示： PID指令格式S1和S2分別用來存放給定值和當(dāng)前測量到的反饋值，S3和它后面的六個位置去存放控制參數(shù)的值，運(yùn)算結(jié)果存放D中。在該場合，為使P動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定，可用PD控制。偏差小時，P動作的作用減小。對有積分元件的負(fù)載系統(tǒng)可以單獨(dú)使用P動作控制。用PI控制時，能消除由改變目標(biāo)值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。用P動作控制，不能完全消除偏差。只包含第一、三項(xiàng)的是PD作用。 PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是：Gc s=1δ[1+1n+Tds]當(dāng)上述控制算法公式只包含第一項(xiàng)時，稱為比例(P)作用，只包含第二項(xiàng)時，稱為積分(I)作用。（2）積分環(huán)節(jié) ：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度，積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時間常數(shù)Ti， Ti越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。將偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)通過線性組合構(gòu)成控制量，對受控對象進(jìn)行控制。它比較適用于流量控制、壓力控制、溫度控制等過程量的控制。若有偏差，則通過此功能的控制動作使偏差為零。PID控制不需要被控的對象的數(shù)學(xué)模型，具有結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，有良好的靈活性和適應(yīng)性能。技術(shù)供水系統(tǒng)溫度檢測和流量控制程序流程框圖如下圖所示： 系統(tǒng)溫度檢測流量控制程序流程框圖技術(shù)供水系統(tǒng)壓力控制程序流程圖如下圖所示： 系統(tǒng)壓力控制程序流程圖 PID控制及參數(shù)整定 PID介紹PID是比例、微分、積分的縮寫。 4軟件設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，使用的PLC編程軟件為GX Developer。相關(guān)技術(shù)參數(shù)，操作頻率為1200/h，機(jī)電壽命為1000萬次，主觸頭額定電流為15(A) ，額定電壓為380/220(V)。工作溫度上限為125℃，工作壓力≥3Mpa，觸點(diǎn)容量為70W，觸點(diǎn)壽命為100萬次，開關(guān)電壓為DC24V。應(yīng)用此原理可制作成單點(diǎn)或多點(diǎn)液位開關(guān)。LSF系列液位開關(guān)可提供非常準(zhǔn)確、可靠的液位檢測。DC 24V，功率AC ，介質(zhì)溫度≤150℃，環(huán)境溫度20—60℃，操作方式常閉，通電打開、斷電關(guān)閉，動作響應(yīng)迅速，高頻率。 液位傳感器及電磁閥的選型 電磁閥電磁閥選用的是VF50，其中“V”表示電磁閥，“F”表示防腐蝕，50表示口徑（mm）寬度，使用電壓是AC 220V因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的重點(diǎn)在與溫度和壓力的控制，而且在水量的控制上十分的復(fù)雜，所以本次設(shè)計(jì)對于積水供水泵的選型就根據(jù)通常滿足的要求選擇的是單級單吸臥式離心泵IS6540250，轉(zhuǎn)速2900m/s，葉輪直徑250mm，效率48%，揚(yáng)程80m，吸上真空高度為7m，配備的是型號Y160M2—2，功率15KW的電動機(jī)。推力軸承冷卻器，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時，軸承達(dá)到熱平衡狀態(tài)，全部摩擦損失都變成熱量被帶走冷卻水用量QT=3600?NTC?t式中C—水的比熱，25oC，C= (J/kgoC)；?t—水在冷卻器內(nèi)的溫升，一般為?t=2~4oC；?NT—推力軸承損耗功率（kW）由下面公式?jīng)Q定?NT=PfV1000P—推力軸承總負(fù)荷；f—鏡鈑與推力瓦的摩擦系數(shù)；V—推力瓦表面的平均圓周速度（m/s）。離心泵是水電站用的較多的一種水泵。通過變頻器面板設(shè)定一個給定頻率作為壓力給定值，壓力傳感器反饋來的壓力信號(0～10 V)接至變頻器的輔助輸入端FI、FC，作為壓力反饋，變頻器根據(jù)壓力給定和實(shí)測壓力，調(diào)節(jié)輸出頻率，改變水泵轉(zhuǎn)速，控制管網(wǎng)壓力保持在給定壓力值上。變頻器選用日本安川變頻器CIMRP5A45P5產(chǎn)品，適配電機(jī)15根據(jù)設(shè)計(jì)需要，變頻器選用日本安川變頻器CIMRP5A45P5產(chǎn)品。此次選擇的AD轉(zhuǎn)換模塊為三菱公司的FX2N2AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，它可以將2點(diǎn)的模擬輸入量轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字