浅谈基于PLC模糊控制恒压供水系统设计答辩.pptVIP

答辩报告;;昼夜负荷变化大，例如:采用切换恒速泵组加压方式供水，若供水系统用水量大，增加泵组，系统水压可能会超过所需水压，水压高，既浪费电能源又易使水管爆裂，增加供水成本。同理，若供水系统用水量减少泵组，系统水压可能会低于所需水压，水压低，用楼房高层供不上水，高层居民会出现用水难问题，给生活用水带来极大不便，也不利于消防安全。;2供水系统控制方案确定

针对传统生活用水供水系统中存在的水压不稳定、能源浪费等问题,如果单片机与变频技术相结合,对传统供水系统进行节能改造PID算法编程难度大,系统在软件设计工作量较大（难以确定数学模型）,程序调试难度大,系统抗干扰性能较差。因此,本文提出了基于可编程控制器

（PLC）的模糊控制变频调速恒压供水系统的设计方案,该控制系统是以PLC为核心,与变频器、压力传感器等器件有机结合起来,构成了变频恒压供水系统。该系统是以管网水压为设定;参数,采用实用有效的模糊控制算法,通过控制变频器的输出频率来自动调节水泵电机的转速,

并根据用水量的大小,由PLC控制水泵数量及变频器对水泵的调速,实现恒压供水。

2课题应用范例

此系统已成功应用于我所在学校生活区供水改造和新乡市三利股份有限公司的冲压车间供水改造。;二.供水系统设计;2 供水系统控制方案分析

根据供水系统是用水量变化较大,且随机性强的特点。因此,供水系统控制方案宜采用多台泵组并联传动取代传统的一台或两台大泵组传动,可以根据不同用水情况,合理地增加或切掉水泵,从而提高水泵工作效率,增加灵活性。采用是三台泵附带一台辅助小泵仿案。

由于变频调速装置的成本一般要占整个调速系统成本的四分之三,若采用一台变频调速器(VVVF)顺序拖动四台水泵的电机,可减少投资。由PLC控制四台拖动水泵的电机启动和停止; 以及在工频电网与变频器输出之间进行切换运行,并通过程序控制自动实现（任意一台泵连续运行超过规定时间）停机轮休,防止烧坏变频器,从而延长泵组的使用寿命

3供水控制系统的组成

供水控制系统的原理框图及系统主电路如图所示。;供水控制系统主要由4台??泵机组、可编程控制器（PLC）、泵类专用变频器、压力变送器

和水位传感器一起组成一个完整的具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能控制系统。其中还包括接触器、热继电器、中间继电器、空气开关和断路器等系统保护电器,实现对变频器、电机和PLC的有效保护,以及对电机的切换控制。为保证供水系统正常运行和便于系统调试和定期检修,控制系统设有手／自动切换开关。;4.系统硬件设计

（1）PLC

根据系统的要求,选用近几年西门子公司推出的S7－20022X系列产品—CPU226模块作为控制核心。CPU226模块的1／O总数为40点,其中输入点24点,输出点16点

CPU22X系列产品指令丰富、速度快、具有较强的通信能力。可带7个扩展模块；内置高速计数器6个,具有PID控制器的功能；有2个高速脉冲输出端；通讯中断,硬件输入中断；;2个RS—485通信口；运行速度快、功能强,适用于要求较高的中小型控制系统。;5系统软件设计

编程软件采用西门子公司开发的编程软件-STEP7－Micro／WIN32,它支持所有西门子生产的PLC产品。该编程软件采用的是典型的Windows界面,菜单界面、编程界面、监控界面等可同时以窗口形式相叠或平铺显示,可以通过快捷键在各个窗口之间进行移动和切换,这给调试程序和现场监控带来了便利。各种功能切换和

指令的输入既可用软件上的键盘快捷操作键操作,也可用鼠标点击图标操作;用这个软件来实现对PLC程序输入及编辑；用户程序检查与调试；运行状态、数据的监控及测试；系统寄存器、PLC和系统参数的设置；系统组态；程序清单和监控结果等文档的打印；数据传输及文件管理等功能。

（1）PLC的I／O地址分配

PLC的I／O地址分配表表2所示。;根据系统的要求,恒压供水控制系统的设计主要涉及了16个数字量输入和2个模拟量输入,16个数字量输出。设置7个操作键、9个开关量传感器和2个模拟量传感器作输入信号；这7个操作键是自动方式开关、手动方式开关、停止按钮及4个在手动控制下控制水泵机运行按钮开关,9个传感器,4个反映水泵电机堵转故障的热继电器开关信号,2个反映水位继电器开关信号,2个反映变频器电压与频率信号上下限开关信号,1个反映开关量压力设定值信号；其中扩充了1个EM231的模拟量输入模块,主要是用于测量水压值和流量值。另外扩展了1个直流输出摸块（EM2228×DC24V）的数字量

输出模块,以提供更多的输出点数。;（2）PLC软件编程

整个系