變頻調(diào)速恒壓供水(plc)畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2025-08-10 11:37本頁面
【正文】 控制器的選擇 PID控制方式是 現(xiàn)代工業(yè)控制中應(yīng)用的最廣泛的反饋控制力式之一。若有偏差，則通過此功能的控制動作使偏差為零。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。 (2)軟件型，使用離散形式的 PID控制算法在可編程序控制器上做 PID控制器。 PID控制算法及特點 圖 31 PID控制原理圖 圖 31為 PID控制原理圖 。 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，對受控對象進行控制。 (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。 PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是 ： )](11[1)( sTnsGc d??? ? （ ） 當(dāng)上述控制算法公式只包含第一項時，稱為比例 (P)作用，只包含第二項時，稱為積分 (I)作用 。只包含第一、三項的是 PD作用 。 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 9 頁 共 37 頁 僅用 P動作控制，不能完全消除偏差。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。對有積分元件的負 載系統(tǒng)可以單獨使用 P動作控制。偏差小時， P動作的作用減小。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。 利用 I動作消除偏差作用和用 D動作抑制振蕩作用，在結(jié)合 P動作就構(gòu)成了 PID控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應(yīng)需要一定時間的負載系統(tǒng)效果比較好。 一只傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器往往只能實現(xiàn)一路 PID設(shè)置，用 PLC作調(diào)節(jié)器可同時實現(xiàn)多路 PID設(shè)置 。 (2)控制水泵的運行與切換。在設(shè)單一變頻器的多泵組泵站中，如規(guī)定和變頻器相連接的泵為主泵，主泵也是輪流擔(dān)任的。 PLC則是泵組管理的執(zhí)行設(shè)備。恒壓供水泵站中變頻器常常采用模擬量控制方式，這需采 PLC的模擬量控制模塊，該模塊的模擬量輸入端接受傳感器送來的模擬信號。 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁 共 37 頁 (4)泵站的其他邏輯控制。 控制系統(tǒng)的 I/O 分配 該系統(tǒng)有 7 個輸入信號和 13個輸出信號，表 31是將控制系統(tǒng)的輸入輸出信號的名稱、代碼及地址編號。 表 31 I/O分配 名稱 代碼 地址編號 輸入信號 手動和自動消防信號 SA1 水池水位下限信號 SLL 水池水位上限信號 SLH 變頻器報警信號 SU 消鈴按鈕 SB9 試燈按鈕 SB10 遠程壓力表模擬量電壓值 UP AIW0 續(xù)表 31 I/O分配 名稱 代碼 地址編號 輸出信號 1泵工頻運行接觸器及指示燈 KM1,HL1 1泵變頻運行接觸器及指示燈 KM2,HL2 2泵工頻運行接觸器及指示燈 KM3,HL3 2泵變頻運行接觸器及指示燈 KM4,HL4 3泵工頻運行接觸器及指示燈 KM5,HL5 3泵變頻運行接觸器及指示燈 KM6,HL6 生活消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥 YV2 水池水位下限報警指示燈 HL7 變頻器故障報警指示燈 HL8 火警報警指示燈 HL9 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 11 頁 共 37 頁 報警電鈴 HA 變頻器頻率復(fù)位控制 KA 控制變頻器頻率用電壓信號 UF AQW0 PLC系統(tǒng)選型 從上面分析可以知道，系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點 6 個、開關(guān)量輸出點 12個；模擬量輸入點 1 個、模擬量輸出點 1個。 參照西門子 S7200 產(chǎn)品目錄及市場世紀(jì)價格，選用主機為 CPU222（ 8 人 /6 繼電器輸出）一臺，加上一臺擴展模塊 EM222（ 8繼電器輸出），再擴展一個模擬量模塊 EM235（ 4AI/1AO）。整個 PLC 系統(tǒng)的配置 如圖 32所示。 主電路圖 如 圖 33所示為電控系統(tǒng)的主電路圖。接觸器KM KM KM5分別控制 M M M3 的工頻運行；電機分別為 M M M3。 主機單元 CPU222 AC/DC/繼電器 擴展單元 EM222 8 點繼電器 模擬量單元 EM235 4AI/1AO 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁 共 37 頁 控制電路圖 如 圖 34為電控系統(tǒng)控制電路圖。手動運行時，可用按鈕SBl～ SB8 控制三臺泵的 啟 /停和電磁閥 YV2的通斷；自動運行時，系統(tǒng)在 PLC 程序控制下運行。對變頻器 R進行復(fù)位時只提供一個觸點信號。 ~ 以及 ~ 為 PLC的輸出繼電器觸點，它們旁邊的 8等數(shù)字為接線編號。該方式主要供檢修及變頻器故障 時用。若有電源瞬時停電的情況，則系統(tǒng)停機；待電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動恢復(fù)運行，然后按自動運行方式啟動 1泵變頻，直至在給定水壓值上 穩(wěn)定運行。 PLC外圍接線圖 圖 35 為 PLC 及擴展模塊外圍接線圖。 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁 共 37 頁 圖 33 電控系統(tǒng)主電路 R S T U V W 3~ M1 3~ 3~ M2 3~ M3 N L1 L2 L3 KM1 KM3 KM5 KM2 KM4 KM6 FR1 FR2 FR3 QS1 QS2 QS3 QS4 VVVF 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁 共 37 頁 SA 1 0 2 FU2 PLC KM1 FR1 HL1 KM2 HL2 16 18 20 22 24 26 HL7 HL8 HL9 HA KA HL10 KM6 HL6 YV2 14 KM5 FR2 HL3 KM4 HL4 KM5 FR3 HL5 KM2 4 KM1 6 KM4 KM3 KM6 SB7 SB8 YV2 SB5 SB6 KM5 SB3 SB4 KM3 SB1 SB2 KM1 KM3 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁 共 37 頁 圖 34 電控系統(tǒng)控制電路 N L1 SB4 KM3 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 16 頁 共 37 頁 圖 35 恒壓供水系統(tǒng) PLC及擴展模塊的外圍接線 南華 學(xué)院畢業(yè)論文 第 17 頁 共 37 頁 4系統(tǒng)程序設(shè)計 由“恒壓”要求出發(fā)的
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