基于PLC和模糊控制的变频调速恒压调节供水系统.doc

基于PLC和模糊控制的变频调速恒压调节供水系统彭晓红肖来生Coll.广东海洋大学信息职业技术学院湛江中国电子邮件:[e-mail]莫智技术部湛江市新中煤化工实业有限公司湛江中国刘国栋茂名分公司中国建设银行茂名中国摘要——为解决高的水塔和直接水泵的水供应模式的项目电能质量差浪费的问题介绍其恒压供水系统采用嵌入式模糊控制技术采用可编程序控制器和变频器为核心。WhenthesystemrunswaterpressureofthepipeisinputtedintothePLCfromterminalX0throughpressuretransmitter.当系统运行时水压力管道输入到PLC从X0的终端通过压力变送器。ComparingthevalueofmeasuredpressurewithitssetvaluePLCcontrolstheworkfrequencyofthefrequencyconverterbytheoutputsignalonfuzzycalculationinordertocontrolrotationspeedofwaterpumpandadjustwaterpressureofthepipe.比较其设定值与测量的压力值PLC控制变频器的工作频率通过模糊计算的输出信号以控制水泵的转速和调节水管道压力。Therealtimecontrolperformancetothewaterpressureofwatersupplysystemdesignedinthispaperwasprovedtobeall-rightaccordingtotheexperimentationvalidated.本文设计供水系统的水压力的实时控制性能被试验证明是可行的。Thehardwaremoduleissteady-goingandreliableandthefuzzycontrollerisproperandvalidandcanguaranteethebetterstabilityofwaterpressure.硬件模块是稳重的和可靠的模糊控制器是正确的和有效的这样水的压力才能保证有更好的稳定性。关键词：模糊控制；PL；变频调速I.引言随着经济和社会的高速发展能源短缺正在越来越明显人们对供水的质量和可靠的要求也越来越高。因此使用先进的自动化技术与高节能和高可靠性设计的恒压供水系统已成为一个必然的趋势。因为供水用户的要求往往是不稳定的需要一个闭环调节外变频器的使用以保持恒定的水压它通常是由过去的PID实现。然而供水系统具有巨大的滞后惯性而用户的供水要求具有较大的随机性有可能导致水压力管道没有变化的规律所以难以用精确的数学模型来描述这个问题。因此采用传统的PID控制很难达到满意的控制效果。模糊控制技术是一个很好的方法使用模糊推理实现系统控制它不需要建立数学模型[1]。近年来许多研究人员增加了各种模糊控制策略控制计划并取得了令人满意的结果。李忠和其他人设计了一种通过PLC来控制的模糊控制供水系统可以克服在传统的PID调节参数控制[2]中的问题。赵保勇设计了一种基于一个单一的芯片上的模糊PID与自我调节因子控制器这在控制水的非线性和滞后的特点上发挥了重要作用也解决了在传统的PID控制[3]调整参数困难的问题。李新春设计基于AT89C51的恒压供水控制器并且在其中应用了模糊自整定PID算法[4]。乔威德提出了自适应闭环控制功能通过神经网络和模糊逻辑相结合的压力管道的设计它强大并且可靠[5]。王彩霞已经设计了一个模糊的水提供一个变频器控制三个系统泵大大降低了设计和成本操作[6]在上述方案中大部分是基于PID控制他们具有更大的频率波动容易导致水在管道中的压力不稳定。为了解决这些问题基于系统分析工作的特点和工艺供水控制系统的要求我们采取模糊控制的方法来建立一个基于PLC和变频器的恒压供水系统。我们利用模糊逻辑控制理论使压力传感器信号输入和输出的模糊控制变量并根据操作经验规则表实现模糊推理模糊逻辑控制表。在实时控制过程中输入系统转换在实时检测到输出信号压力求模糊逻辑控制表然后我们得到一个模糊决策的精确输出。最后系统完成了模糊逻辑控制的全过程通过控制频率恒定的水压电机根据精确的输出。经过大量试验我们已经证明恒压供水系统在本文设计中具有良好的实时性能控制和硬件模块工作稳定可靠。自适应模糊控制器的设计在这里也是正确的有效的保证稳定的水压力管道它实际上是一个更好的控制系统。II.系统控制方