[发明专利]一种基于PLC的专家规则PID恒压供水系统及方法

说明书

一种基于PLC的专家规则PID恒压供水系统及方法，系统由水泵、变频器和PLC等构成，压力传感器主要检测水泵出水口压力，然后将数据传递给PLC与设定的水压值进行反馈对照。PLC中进行计算处理后，CPU发出控制信号，对水泵电机转速进行调节以及对水泵台数进行控制，使水泵出水口压力稳定在给定压力附近。本发明的控制系统及方法通过对传统PID进行改进，添加专家规则库到传统PID中使其可以在线进行自适应自整定。使其快速跟踪水压参数设定值通过改变水泵异步电机频率来控制水量，达到对供水压力的控制，实现对供水系统的自动化控制。该系统能够实现PID参数自适应，提高供水系统的稳定性，并且可以进行参数在线自整定，有利于提高供水系统的快速性。

技术领域

本发明涉及自动化控制，具体涉及一种基于PLC的专家规则PID恒压供水系统及方法。

背景技术

在我国，因为城市的构造以及城市的管理，居民生活的水源或者工场生产所需的用水都是由自来水公司的供水管网来提供。但是，由于技术的限制，供水的水压只能达到0.35-0.4Mpa，只能为用户在八层以下居住的提供供水。国家建设的大步向前，城市中高层楼房建设不断加多，以当前的供水系统提供给水压力已无法满足高层建筑的给水和消防供水的要求。并且我国中小城市供水系统中控制部分的设备相对来说是比较落后，对于设备的控制主要是依靠人工控制。控制精度过低，因此有时供水设备处于高负荷运转状态，水管内水压处于超压状态，后果不仅效率低下对能源的消耗也非常大，而且城市管网长期处于超压状态运行，管网使用的寿命也会缩短。

国外对供水系统的建设运用的最先进的技术就是变频调速恒压供水技术。根据日前生产中自动化水平的不断提高，变频技术得到飞跃式发展，生活生产中可以说绝大多数都有变频器的身影。更加值得高兴的是，变频技术被运用到了供水系统上，根据变频器可以对频率进行调节实现对电机进行转速的调节，从而实现对水泵提供的水流量的调控，令系统自动化水平提高的同时，还提高系统的稳定性、效率，对能源的节约也有间接的帮助，但是其存在的缺点为无法实现PID参数的自适应行为，并且无法对PID相应参数进行在线自整定。

目前主要供水使用的方法主要有：

(1)人工控制方式，此方式控制精度低，效率低下对能源消耗大并且城市供水管网负荷很大。

(2)变频器控制方式，此方式利用变频器对频率进行调节实现对水泵转速的调节达到对水流量压力的控制，此方式较第一种方式自动化程度提高，更加稳定高效，但是此方式缺点无法使PID参数自适应，无法令PID参数在线自整定等。

(3)PLC+变频器控制方式，此方式利用PLC编程设计对传统PID参数进行处理下发到变频器中进行控制，此方式较前两种方式更加高效，自动化程度更加高，缺点利用PLC对传统PID编程依然无法对PID参数进行在线自整定自适应的处理操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的控制策略以改变传统PID参数无法进行在线自整定自适应的缺陷，在提高控制系统的稳定性以及自动化程度的同时减小对能源的消耗。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

一种基于PLC的专家规则PID恒压供水系统，包括第一水泵、第二水泵、第一变频器、第二变频器、第一压力传感器、第二压力传感器和PLC，第一变频器与第一水泵相连，第二变频器与第二水泵相连，第一压力传感器位于与第一水泵相连的出水管内，第二压力传感器位于与第二水泵相连的出水管内，第一压力传感器和第二压力传感器的数据输出端分别与PLC的数据输入端相连，PLC的数据输出端分别与第一变频器和第二变频器的数据输入端相连，PLC根据接收到的第一压力传感器、第二压力传感器的数据调控第一变频器和第二变频器的状态。

进一步的，还包括触摸屏，触摸屏与PLC相连。