基于PLC变频给水系统设计与实现开题报告.docVIP

本科毕业设计(论文)开题报告 学生姓名 学 号 2 专 业 自动。 指导教师 沈 职 称 讲师 所在院系 课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计 课题名称 基于PLC变频给水系统设计与实现 毕业设计的内容和意义? 课题背景： 基于plc设计对居民楼不同时段的不同供水要求，要求能够自动检测供水系统地谁呀，并相对应的改变供水转速。 毕业设计内容： 1.掌握PLC相关技术、PID控制知识。 2.基于PLC的变频给水控制系统总体设计方案。 3.PLC控制系统硬件线路图。 4.控制系统地软件（梯形图）。 城乡居民供水系统，在用水高峰期，供给量容易低于需求量；在用水低峰期，供给量高于需求量，水压过高，大量的电能浪费，有悖于现今的提倡建设能源节约型社会的口号。所以设计一变频给水系统，来解决这一问题。 这一设计系统采用了plc、变频器、压力传感器等对居民供水系统进行控制。系统投入运行时，对压力设定值与实际压力值进行比较，通过PID对其进行调节，输出频率给定信号给变频器。变频器在运行的频率达到给定值得上限时，会将超限信号传送给plc，由plc判断是否要再启动。 可编程控制器plc十一微处理器为基础，综合了计算机控制和自动控制技术，用面向控制过程和用户的简单编程语句，适应工业环境，是简单易懂，操作方便、可靠性高的新一代通用工业控制器。 plc具有丰富的输入输出接口，觉有很强的驱动能力，具有很强的灵活性，可以根据实际需要选用配置，软件根据需求来设计，从而能够适应工业上的各种控制。 变频器一般由主电路给异步电动机提供调压调频电源。变频器具有过压、欠压、过流、过载、短路等自动门和保护功能，能够实现电动机软启动，减少对电机的损害，延长其使用寿命。 在该系统中，变频器能够实现较好的节能效果，而且功能齐全，自动化程度很好，占地面积小，对实际生活不会产生较大的妨碍。并且可以无人看守，通信控制，节省了人力物力。 压力传感器由敏感芯体和信号调理电路组成，当压力作用与传感器时，敏感芯体内硅片上的惠斯登电桥的输出电压发生变化，信号调理电路将输出的电压信号作放大处理，同时进行温度补偿、非线性补偿，使传感器的典型性能满足技术指标要求。 将敏感芯体和调理电路集成一个传感器，大大简化了设计，进化了调节，更方便于使用。 文 献 综 述 围绕基于PLC变频给水系统设计这一课题为中心，查阅相关书籍以及相关的学术论文和期刊杂志，对于涉及到此课题的PID和PLC相关知识进行了仔细的阅读和研究，了解并掌握与课题相关的知识要点，现文献综述如下： 关于PID的文献综述： 按偏差的比例（P）、积分（I）、和微分（D）进行控制的PID控制器是应用最为广泛的一种PID控制器是最为广泛的一种自动控制器。 在计算机用于生产过程以前，过程控制中采用的启动、液动和电动的PID调节器几乎一直占据垄断地位。随着计算机的出现，它在过程控制的应用情况也发生变化。最近20年来相继出现一些复杂的只有通过计算机才能实现的控制算法。在现在，即使在过程计算机控制中，PID控制仍然是应用最广泛的控制算法。然而用计算机实现PID不仅仅是简单的把PID控制规律数字化，而是进一步与计算机逻辑判断功能结合起来，使其更加多样化。 PID具有提供反馈控制、通过积分作用消除稳态误差、通过微分作用预测未来等作用。PID控制器特别适合用于过程的动态性能是良性的而且控制性能要求不太高的情况。 过程计算机控制系统一般采用两种控制算法：一种是含有理想微分的PID控制，另一种是含有实际微分的PID控制。 理想微分PID控制的实际控制效果并不理想，从阶跃响应看，他的微分作用只能保持一个采样周期。由于工业的执行机构的动作速度受到限制，致使偏差较大时，微分作用不能充分发挥。因此，在实际的应用中，通常采用含有实际微分的PID控制算式。 在模拟仪表调节其中，PID运算是靠硬件实现的，由于反馈电路本身特性的限制，无法实现理想微分，其特性是实际微分控制的。实际微分PID的数字控制器的控制品质较好，其原因是微分作用能缓慢地持续多个采样周期，使得一般的工业用执行机构，能较好的跟踪微分作用输出。由于实际微分，PID算式中含有一阶惯性环节，具有数字滤波的能力，因此，抗干扰能力也较强。 同时为了解决过程计算机控制过程中所遇到的一些实际问题以便提高PID的控制能力必须对数字PID控制算法作某些改进。 1、在PID控制中，积分作用是消除残差，为了提高性能，对积分项可以采取： ①积分分离：当有较大的扰动或大幅度改变给定值时，有较大的偏差和系统的惯性和之后作用，在积分作用下会产生较大的超调和长时间的波动，所以在产生较大的偏差时，取消积分作用，实现积分分离。当偏差较小时，才将积分投入。 ②抗积分饱和：由于长期存在偏差或者偏差较大时，计算的控制量有可能溢出或者小于零。