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现在,高楼供水系统的应用越来越多,人们对供水质量以及供水系统安全可靠性的要求也在不断提高,采用可根据用水量的变化自动调节水泵转速的变频恒压供水系统,既能确保供水压力恒定,又可节约电能、延长设备的使用寿命。在传统的恒压供水控制过程中,难以取得良好的控制效果。本文针对现有恒压供水系统的不足,提出了智能化恒压供水系统的解决方案。 本文首先阐述了变频供水系统的基本特性以及水泵变频运行的节能原理,通过分析不同压力点的控制方式,确定采用分段控制与最不利点恒压控制相结合的方式作为本系统的压力控制方式。 其次,由于恒压供水系统存在大滞后、时变、非线性等情况,难以用有效的解析式数学模型进行恒压控制调节,本文在分析模糊控制理论和模糊控制器原理的基础上,给出了基本模糊控制器的设计、模糊PID控制器的设计及相应的模糊控制查询表,最后分别对其控制算法进行仿真,说明模糊PID控制算法的优势。本文采用模糊PID控制器,其优点是不要求掌握受控对象的精确数学模型,然后由控制决策表决定控制量的大小。将模糊控制和PID两者结合起来,扬长避短,既具有模糊制灵活而适应性强的优点,又有PID控制精度高的特点。 本系统的研究是结合一个实际工程项目来进行的,根据设计要求,本系统采用上位机与下位机的方式,并与BAS系统构成SCADA系统,下位机(PLC)实现恒压供水过程,上位机实现远程监控、历史数据的存储和查询功能。以往的PLC程序可读性差,所以本系统软件编制过程借鉴已用于其它程序的面向对象的方法,利用SETP7功能模块的编程特点,对PLC面向对象的方法进行尝试,使PLC的程序能够向工业化的设计方法靠拢。本文给出了实现该系统功能的PLC程序及变频原理和外部冗余连接器,并详细讨论分析了系统运行过程中的时间转换单元和转换的顺序。 最后,论述了本系统的优点以及存在的主要问题。