在系统开始工作的时候，先要对整个系统进行初始化，即在开始启动的时候，先对系统的各个部分的当前工作状态进行检测，如不允许自动运行，则手动运行。接着对模拟量（管网压力、电机频率）数据处理的数据表进行初始化处理，赋予一定的初值。
2. 水泵电机起动程序
由于给生活供水时，自动控制系统采用分组方式运行，给消防供水时，采用“先启先停”的原则运行，但选择不同的按钮，PLC程序自动完成相应的电机起动。水泵电机起动前先要保证变频器三相电源输入端得电，PLC发出指令，使连接变频器三相电源输出端与电机的接触器闭合，延时几秒后自动接通变频器。
其程序如下：
3. 水泵电机变频/工频切换程序
水泵电机变频起动后，当变频器输出频率达到50HZ时，切断变频器的输出，把该水泵电机切换到工频电源上，变频起动下一台水泵电机。
其程序如下：
当大于调节上限时进入减电机切换程序：
5. 报警程序
报警程序是依据电动机的热继电器动作进行设计的，当电机过热时，热继电器常开触点闭合，作为PLC的输入条件，并报警指示灯亮。变频器故障及管网压力上限值或下限值时也一样，报警指示灯显示。
6. 停机程序
当按下按钮，自动运行结束，所有电机都会停止运行。
4.3.2 控制系统子程序设计
PLC子程序设计包括模拟量数据处理程序、火灾处理子程序。模拟量数据处理子程序是采集管网压力信号和电机频率信号，并进行处理。火灾处理子程序主要完成根据不同时段管网压力大小和电机反馈频率大小来控制电机的增加或减少，以达到恒压。
在编程过程中，还涉及到内部存储器的应用，功能表如下：
4.4 触摸屏
触摸屏也叫人机界面，是PLC重要的外部设备，它既能作为PLC输入设备，向PLC输入开关信号和数据，又能作为PLC的输出设备，用灯的形式显示PLC继电器的通断状态，用显示窗口显示PLC数据寄存器的内容。
本论文用的是GT10触摸屏。它是单色液晶显示，液晶显示画面尺寸为4in，其特点如下：
① 画面显示 在明亮易于察看的液晶画面上，不仅能显示信息、图形，还可以显示按键、指示灯、PLC内部的数据、棒图、时钟等。其背景光为绿、橙、红3色，可切换。
② 触摸功能 画面上配有20个（横向）×8个（纵向）的高分辨率触摸键盘，按键大小、位置、用途均可自由设置。
③ 超薄型机体 产品厚度为32mm，属超薄机体。
④ 文字显示 画面点阵为160点×60点，可显示10点×10点大小的中、英文字。画面显示的文字数量最多为16个字（横向）×6行（纵向）。
⑤ 穿越功能 触摸屏Tool口与计算机相连，COM口与PLC相连，可以由计算机调试PLC。
GT10触摸屏可以同计算机连接来编制画面，又可和PLC连接作为PLC输入、输出设备。因此，它有COM端品和Tool端口。Tool端口用来连接计算机的COM口，COM端口用来连接PLC的COM口或Tool口。它与FP0－10型的PLC连接时，触摸屏SD、RD与PLC的SD、RD交叉相连，用GND代替SG。
本论文的触摸屏画面设计：
触摸屏设计2个画面，0屏为初始画面，1屏为显示画面。开机后，系统首先进入初始屏，操作结束后，返回初始屏。
初始屏
显示屏
4.控制系统采用松下的FP0－C32型PLC。系统中PLC设备包括两个FP0－C32。
5.PLC主程序主要由系统初始化程序、水泵电机起动程序、水泵电机变频/工频切换程序、水泵电机换机程序、模拟量（压力、频率）比较计算程序、报警程序和停机程序等构成。PLC子程序设计共包括模拟量数据处理程序、火灾处理子程序。
第五章PID算法在变频调速恒压供水系统中的应用
在生产过程自动控制的发展历程中，PID控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。在本世纪40年代以前，除在最简单的情况下可采用开关控制外，它是唯一的控制方式。PID控制具有很多优点：
（1） 算法简单，使用方便，容易通过简单的硬件和软件方式实现；
（2） 适应性强，可以广泛的应用于各种行业；
由于具有这些优点，PID控制直到现仍然是应用最广泛的基本控制方式之一。
5.1 PID控制及其调节规律
5.1.1经典PID控制及调节
PID控制是一种负反馈控制，它组成的控制系统由PID控制器和被控对象组成，具有一般闭环反馈控制系统的结构，通过负反馈作用使被控系统趋于稳定。常规PID控制系统原理图5－1所示。PID控制器综合了关于系统过去（I）、现在（P）和未来（D）三方面的信息，对动态过程无需太多的预先知识，控制效果能够满足要求。
5－1 PID控制系统原理
PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成的控制偏差
（5－1）
将偏差的比例(Proportion)、积分(Integral)和微分(Differential)，通过线性组合构成控制器，对被控对象进行控制，故称PID控制器。其理想的控制规律为
（5－2）
对上式作拉氏变换可得：
（5-3）
PID控制器的传递函数形式由式（4.1.4）描述。
（5－4）
式中－称为比例系数；
－称为积分系数；
＝－称为微分系数；
－为积分时间常数；
－为微分时间常数；
PID控制器各个部分的作用及其在控制中的调节规律如下：
1、比例增益部分（P）用于保证控制量的输出含有与系统偏差成线性关系的分量，能够快速反应系统输出偏差的变化情况。由经典控制理论可知，比例环节不能彻底消除系统偏差，系统偏差随比例系数的增大而减少，但比例系数过大将导致系统不稳定。
2、积分部分（I）表明控制器的输出不仅与输入控制的系统偏差的大小有关，还与偏差持续的时间有关，即与偏差对时间的积分成线性关系。只要偏差存在，控制就要发生改变，实现对被控对象的调节，直到系统偏差为零。因此积分作用主要是用来消除系统的静态偏差，提高精度，改善系统的静态特性。积分作用的强弱取决于积分时间常数T，T越大，积分作用越弱，反之则越强。然而，单纯的积分作用速度太慢，无法及时对系统的偏差变化做出
快速反应。
3、微分
首页 上一页 6 7 8 9 10 11 12 下一页 尾页 9/13/13
免费资料论文--变频恒压供水系统(九)由教育资料网（www.jaoyuw.com）会员上传。
