基于plc和模糊pid控制的恒压供水系统设计

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1、《自动化与仪器仪表》2010年第6期（总第152期）基于PLC和模糊PID控制的恒压供水系统设计孙玲，洪雪峰（江苏信息职业技术学院江苏无锡，214153）摘要：为解决给洗衣机进水电磁阀性能测试生产线提供基准恒压水源的问题，设计并实现了由PLC、模糊PID调节仪和变频器等组成的低压精密恒压供水系统。分析了恒压供水系统的原理，给出了系统的硬件电路图和软件设计方案。经实际运行证明，该系统能为被测电磁阀提供0.01~0.05Mpa水压，流量为0.6~30L/min连续可调的基准测试水压。系统控制简单、可靠性高、保护功能完善、自动控制程度高，有广

2、阔的应用前景和推广价值。关键词：PLC；恒压供水；变频调速；模糊PID控制Abstract:Inordertosupplyreferenceconstantpressurewaterforelectromagneticvalveperformancetestofthewashingmachine,WedesignawatersupplysystemthatconsistsofPLC,fuzzyPIDandfrequencyconverter,andhasprecisionandconstantlowpressure.Inthispape

3、r,theprinciple,hardwarecircuitdiagramandsoftwaredesignschemeofthesystemareintroduced.Practicehasprovedthatthesystemcansupplytheelectromagneticvalveperformancetestcontinuousadjustablereferenceconstantwaterpressurewith0.01-0.05Mpawaterpressure,0.6-30L/minflow.Thesystemisea

4、silycontrolledandithashighreliability,goodprotectingperformanceandhighautomation,soithaswideapplicationfutureandpopularizationvalue.Keywords:PLC；constantpressurewatersupplying；variable-frequencyspeedgoverning；fuzzyPIDcontrol中国分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1001-9227（2010）06-0035-0

5、30引言水泵工作时，通过安装在供水管网出水处的压力传感基于传统PID的恒压供水系统由于供水系统存在很多器，把出口处水压信号变成4~20mA的标准信号送入模糊不确定干扰因素，再加上其控制对象具有一定的非线性和PID调节仪，经PID运算与设定压力值进行比较，得出-调节滞后性，很难保证系统在任何工况条件下始终具有最佳控参数送给变频器，使变频器输出频率变化，由公式（1）[5]可制性能[1]。根据某洗衣机进水电磁阀生产厂家的需要，为了知，水泵的转速随之发生变化，即变频器为水泵提供可变频给该厂电磁阀性能测试生产线提供基准恒压水源，利用率的电源，实现

6、电机的无级调速，使管网水压连续变化，从PLC控制技术和模糊PID控制技术自行设计的全自动低压而使压力稳定在设定的值上。精密恒压供水系统，不仅具有模糊控制的鲁棒性强[2]、响应60fn=（1-s）（1）快、超调小的特性，而且具有PID控制的动态跟踪品质和稳p态精度高的优点，很好地解决了恒压供水系统大迟滞，非线式中：n为电机转速，r／min；f为电源频率，Hz；p为电机极对性难题，较好地满足了生产需求。数；s为转差率1恒压供水原理及组成2系统硬件设计恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，2.1系统硬件组成总能保持管网中水压的基本恒

7、定[3]。本控制系统的原理是：本系统硬件组成主要由PLC、变频器、模糊PID调节仪、采用PLC、模糊PID控制器与变频调速装置构成控制系统压力传感器、接触器、热继电器、电动机、蓄水池等构成。PLC进行优化控制泵组的运行[4]，根据实际设定水压，自动调节选用具有I/O点数为16/16的台达DVP-32ES，变频器选用水泵的转速和水泵的数量，自动补偿因用水量的变化，引起台达的VFD015B43A产品，模糊PID调节仪选用安东电子的供水压力的变化，完成供水压力的闭环控制，以保证供水的LU-906K智能PID调节仪。考虑本供水系统输出压力为管网

8、的压力始终保持在设定值上，满足基准测试水压要求，0.01~0.05Mpa的低压，故选用饿华通的EJYB-KHG1压力传恒压供水系统结构图如图1所示。感器，其压力检测范围为0～0.1MPa，该传感器将此范围内