基于神經(jīng)模糊PID混合控制的恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計
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4 水位控制電路
本系統(tǒng)采用DCB958型液位壓力測控器來完成水庫水位的控制。該控制器對水位的顯示精度可以精確到0．01 m，并可以對水位進行上、下限報警。根據(jù)實際情況，將水位傳感器設(shè)置為5點：上上限、上限、中間位置、下限、下下限。它的外形管腳如圖3所示。其中，P／I是壓力變送器，把實際的水位的高低轉(zhuǎn)換為壓力，再轉(zhuǎn)換為標準的4～20 mA的電流信號．輸送給DCB958型液位壓力測控器，然后將此信號轉(zhuǎn)換后接至水泵M1-M4的控制電路中，來改變水庫的進水量和投入水泵的臺數(shù)，以控制水位。系統(tǒng)把水位的控制過程分為了幾個檔，水位達到不同的標準，實現(xiàn)不同的操作。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160070.htm
由于水庫中的水位波動較大，水位傳感器在檢測的過程中，會出現(xiàn)一定的誤差，特別是在系統(tǒng)報警的臨界狀態(tài)，由此會造成水泵的頻繁啟／停，從而對水泵甚至整個控制系統(tǒng)造成損壞。采取以下兩種方法進行解決：一個是增加監(jiān)測點，另外一個就是在控制回路中增加延時電路。鑒于實際線路的控制要求和成本，文中采用了第二種方法。當(dāng)在系統(tǒng)中檢測到報警信號后，打開延時，延時時間到后，若報警信號仍然存在，表明此信號為正確信號，再根據(jù)此信號進行控制。延時時間在現(xiàn)場根據(jù)具體情況進行調(diào)試。
5 壓力控制電路
實際供水系統(tǒng)中用戶管網(wǎng)壓力的波動很大，如果系統(tǒng)把這個信號傳送給變頻器，會造成電機轉(zhuǎn)速的頻繁調(diào)整，同時電機與水泵的聯(lián)接造成很大的損壞。采用PID調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)的壓力波動進行范圍性調(diào)節(jié)、控制，能夠很好大的解決這個問題。本系統(tǒng)選用E5AX-LA作為專用的PID調(diào)節(jié)器，其調(diào)節(jié)簡單，精度高，能夠顯示當(dāng)前管網(wǎng)水壓，并且可設(shè)置兩檔報警信號，完全符合系統(tǒng)的控制要求；壓力傳感器選用E8AA-M05，如圖4所示。
6 控制電路設(shè)計
本系統(tǒng)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，可實現(xiàn)主回路啟動／停止、變頻器的啟動／停止、手動／自動切換、工頻／變頻轉(zhuǎn)換等功能。保證該系統(tǒng)在任何情況下均能滿足用戶的要求。具有缺相、欠壓、過流、過載、短路、過熱、失速和誤操作等自我保護功能，并可進行顯示報警；能夠迅速、準確地反映水庫水位的變化，進行水位上、下限聲光報警；對供水管網(wǎng)的壓力、流量的變化進行跟蹤．保證不間斷供水，并能使系統(tǒng)的供水壓力在0～0．5 Mpa范圍內(nèi)任意可調(diào)。通過對供水壓力的跟蹤，實現(xiàn)變頻調(diào)速，達到節(jié)省電能的目的。在控制回路里設(shè)置變頻器的短路、斷路及過熱保護；當(dāng)變頻器工作環(huán)境溫度達到40 ℃以上時，變頻器將會造成損壞；當(dāng)電機線圈的溫度達到85℃時，電機線圈會造成損壞，并有可能燒毀，在電機線圈上增加溫度傳感器，檢測電機線圈溫度，當(dāng)電機線圈溫度過高時，變頻器自動停止運行，如圖5所示。
本控制電路中有許多的保護，例如引用FUSE是為了保護整個電路的安全。每個單獨的電路回路中都并聯(lián)有電阻R和電容C串聯(lián)組成的放電電路，以保證繼電器的安全。本控制電路的設(shè)計和主電路的設(shè)計相關(guān)聯(lián)，很多繼電器都和水位，水壓的控制電路有很密切的關(guān)系，可以說是整個系統(tǒng)的控制核心。
7 結(jié)束語
該供水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速恒壓技術(shù)供水后，故障率極低，延長了設(shè)備的使用壽命，同時操作容易，節(jié)能效果十分明顯。
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