精品一区二区中文在线,无遮挡h肉动漫在线观看,国产99视频精品免视看9,成全免费高清大全

高溫泵水溫控制系統研究論文

時間:2023-05-04 09:06:37 論文范文 我要投稿
  • 相關推薦

高溫泵水溫控制系統研究論文

  摘要:高溫泵試驗用水溫度控制系統以S7-300PLC為核心控制模塊,調用FB41功能塊進行PID運算,然后由PLC調用脈沖寬度調制器FB43將連續變化的模擬量轉化為開關量進而控制加熱裝置。采用分段PID控制,將實際溫度值和設定值的偏差分為幾個階段,不同階段采用不同的PID參數,解決了加熱過程中溫度超調、波動幅度大以及加熱時間長等問題。該方案已應用到實際企業橫向課題中,經驗證控制精度高、穩定性好。

高溫泵水溫控制系統研究論文

  關鍵詞:高溫泵;溫度控制;分段PID控制

  隨著我國工業化進程的快速發展,高揚程高速泵用于輸送高溫介質已很普遍。如核電用泵一般都在高溫高壓條件下工作,其性能及運行可靠性將直接對核電能力及安全產生影響[1-3]。所以出廠前必須對該類泵進行試驗。傳統的水泵控制系統主要是由繼電器控制線路組成,存在諸多不足,本文采用PLC控制提高了系統的自動化水平。相對傳統水泵微機測試系統而言,其處理速度快、精度高、抗干擾能力強以及實時控制性更好[4-5]。本文以某企業具體橫向課題為研究背景,采用S7-300PLC核心控制系統來實現高溫離心泵閉式管路試驗,主要分析了溫度控制系統,控制過程中采用分段PID控制方法、調用FB43功能塊將連續變化的模擬量轉化為周期性輸出的脈沖串,通過固態繼電器實現對加熱裝置的開關控制。

  1溫度控制系統設計

  1.1溫度控制回路組成

  被試泵為高溫泵,做閉式管路試驗時需將儲水罐內水溫加熱到指定數值。本試驗加熱裝置是在罐體底部內置的加熱棒。控制系統采用S7-300PLC為控制模塊,上位機采用易控組態軟件為監控平臺,主要進行人機界面設置以及泵的性能分析。利用PT100溫度傳感器進行溫度采集,溫度信號經過壓力變送器后傳輸給PLC的模擬量輸入模塊SM331,經過PLC濾波處理后得到實際溫度值,作為過程變量PV進行下一步計算。利用設定溫度值SP與過程變量PV的偏差進行PID運算,將PID運算結果以周期性脈沖串輸出到固態繼電器,由固態繼電器控制加熱裝置,整個控制過程構成一個閉環控制系統。PLC通過模擬量采集模塊SM331反饋回來的實時溫度PV,獲取偏差值ER,偏差經過PID調節器運算輸出,控制加熱裝置加熱時間,以克服偏差,促使偏差趨近于零,溫度控制框圖見圖1。PID輸出為模擬量,加熱裝置的開關為開關量,試驗中PLC調用FB41功能塊進行PID運算,然后再調用脈沖寬度調制器FB43,FB43的脈沖發生器(PULSEGEN)一般與FB41的連續調節控制器(CONT_C)一起使用,即將FB41的輸出作為FB43的輸入。FB43的脈沖發生器可以通過調制脈沖寬度,將其輸入變量“INV”(=PID控制器的輸出)轉換為一恒定周期的脈沖串,即將連續變化的模擬量轉化為周期性脈沖串,通過固態繼電器實現對加熱裝置的開關控制。

  1.2溫度傳感器數據采集處理

  罐體上只有一個溫度傳感器,受外界溫度變化及硬件自身精度等因素影響,采集一個溫度信號作為過程變量值并不準確。本試驗采用均值濾波的方式來保證其準確性。程序中設定每50ms取一個溫度值并依次排列,順序取10個數值,然后去掉最大最小值,剩余取平均值作為實際溫度值。均值濾波部分程序如下(該段程序采用結構化控制語言(SCL)編寫):VAR_OUTPUTPIW_OUT:REAL;END_VARVAR_TEMPEND_VARVARPIW_IN_REAL:REAL;DATA_STORE:ARRAY[0..9]OFreal;F_COUNT:INT;TOTAL_DATA:REAL;END_VARTOTAL_DATA:=0.0;PIW_IN_REAL:=PIW_IN;FORF_COUNT:=0TO8BY1DODATA_STORE[F_COUNT]:=DATA_STORE[F_COUNT+1];END_FOR;DATA_STORE[9]:=PIW_IN_REAL;FORF_COUNT:=0TO9BY1DOTOTAL_DATA:=TOTAL_DATA+DATA_STORE[F_COUNT];END_FOR。

  2分段PID控制及提前加熱補償

  2.1分段PID控制方法應用

  PID控制規律是通過比例(P)、積分(I)以及微分(D)計算獲得輸出結果,將PID中的微分部分設置為0,則PID控制變為PI控制。本文的溫度控制系統采用PI控制。溫度控制過程中,在設置比例系數和積分時間常數時,要么超調量過大,要么調節時間過長,難以找到一個合適的比例系數和積分時間。如果引入分段PID控制,將比例系數與積分時間作為變量,而不是整個控制過程用一固定值。當設定值(SP)與過程變量(PV)偏差較大時,適當加強比例與積分作用,使PID輸出在短時間內迅速增長;當偏差較小時,將比例與積分作用適當減弱,讓PID輸出減速;當偏差很小時,再進一步減小比例與積分作用,讓PID的輸出加速度進一步放慢。該控制過程在偏差較大時加快了升溫速度,偏差較小時又避免了超調情況出現,使得整個系統的控制性能大大提高[6]。按照上述控制思路將PID分為三段。程序編寫時需根據系統的實際情況而定,分段點以偏差率為基準,偏差率等于偏差值ER除以設定值SP。當偏差率大于50%時,比例系數與積分時間分別為gain1和TI1;當偏差率在50%~20%時比例系數與積分時間分別為gain2和TI2;當偏差率小于20%時比例系數與積分時間分別為gain3和TI3。比例系數和積分時間具體數值通過多次試驗歸納總結得出。

  2.2提前加熱補償應用

  本閉式管路系統需對4種不同規格型號的泵進行試驗,4種泵對應管徑分別為DN15、DN25、DN50、DN100。試驗過程如下:當罐體內水溫達到設定值時,先開啟對應管路閥門,然后開被試泵電機進行試驗。由于加熱罐為密封罐,管路中水溫相對加熱罐中水溫度低很多,當被試泵初運轉時,隨著管路中水循環進入加熱罐,罐體內水溫會急劇下降,管徑不同,下降幅度不同,管徑越大,下降幅度越大。管徑DN100的被試泵初運行時,檢測到罐體內溫度大約降15℃左右,管徑DN50的大約降10℃左右,管徑DN25的大約降7℃左右,DN15管路水溫下降不大,采用正常PID調節即可。針對上述問題,為了加快升溫速度,在程序中引入提前加熱補償的方法,具體如下:在被試泵開啟之前,開閥門時就進行加熱補償,如DN100管路,將補償輸出設為20%,此時正常PID的輸出若為20%,則兩者相加之和為40%,將40%作為FB43功能塊的輸入。即在溫度驟降之前就進行加熱補償,充分了利用這個時間差。當檢測到罐體內水溫和設定溫度值之差在2℃以內,則停止加熱補償,進行正常的PID調節。由PID調節器的輸出工作模式可知PID輸出是0%~100%中的一個值,加上補償后可能大于100%,為此將兩者之和限幅為100%。提前加熱補償與正常不進行補償的調節相比,加熱速度明顯提升。

  3結論

  本文通過調用FB43功能塊,將PID模擬量輸出轉化為周期性脈沖串輸出,控制加熱裝置開關。分段PID控制方法的應用使得系統的控制性能得到改善;提前加熱補償提高了加熱速度,具體補償量目前是根據試驗多次嘗試獲得的,后續研究可進一步進行理論驗證并尋找出更合適的方法。

  參考文獻:

  [1]朱祖超.高溫高速離心泵的研制[J].動力工程,2000,2(1):576-579.

  [2]沙玉俊,劉樹紅,吳玉林,等.平衡孔對高溫高壓離心泵性能的影響研究[J].水利發電學報,2012,31(6):259-263.

  [3]馬宗毅,曾紹穩.基于PLC的液體混合加熱溫度控制系統設計[J].軟件開發與應用,2017(12):107-109.

  [4]錢磊,張萌.淺析S7-200PLC水泵測試控制系統的設計創新[J].工程技術與產業經濟,2010(4):26.

  [5]吳登昊,王洋.基于PLC的水泵測試控制系統設計[J].農機化研究,2008(4):195-201.

  [6]申輝陽,申棟梁.封閉式液位控制系統的PLC分段PID控制方法[J].測控技術,2012,41(2):31-33.

【高溫泵水溫控制系統研究論文】相關文章:

混凝土運輸信息化智能控制系統研究論文05-02

成本控制系統研究與應用05-02

電力推進控制與監測系統研究05-01

電機泵復合系統的協調控制05-01

電滲泵中電滲流的控制04-28

可重構飛行控制系統研究04-29

基于插入式重復控制的擺動掃描控制系統研究04-26

污水處理控制系統研究04-25

基于模糊控制的油料洞庫自然通風控制系統研究05-01

成本控制的論文04-27

主站蜘蛛池模板: 亚洲日韩精品欧美一区二区| 国产极品粉嫩馒头一线天AV| chinese熟女老女人hd| 中文幕无线码中文字夫妻| 欧美精品VIDEOSSEX少妇| 久久一日本道色综合久久| 国产强奷伦奷片| 亚洲中文字幕AⅤ天堂| 国产高清在线精品一区不卡| 精品亚洲成A人在线观看青青| 最好看的电影2019中文字幕| 午夜DY888国产精品影院| 国产又黄又爽又刺激的免费网址| 日本最新免费二区三区| 成在线人视频免费视频| 国产精品久久久久久亚洲影视| 国自产拍亚洲免费视频| 亚洲日韩精品欧美一区二区一| 韩国三级中文字幕hd| 国产精品自在线拍国产手机版| 国产亚洲欧美日韩在线一区| 欧美国产激情二区三区| 精品国产一区二区三区久久狼| 精品国产AV一区二区三区| 男人扒开添女人下部免费视频| 欧美成a人片在线观看久| 亚洲人成网7777777国产| 中文字幕一区在线观看视频| 日本不卡一区二区三区| 精品亚洲成A人在线观看| 国产丰满老熟女重口对白| 丰满少妇又爽又紧又丰满在线观看| 精品久久久久久国产| 日本三级韩国三级欧美三级| 国产AV一区二区三区日韩| 欧美VA亚洲VA在线观看| 亚洲尺码欧洲尺码有哪些品牌好| 国产在线视频一区二区三区| 国产精品久久精品第一页| 日韩欧美一区二区三区免费观看| 不卡无在线一区二区三区观|