自动控制系统案例分析案例四-恒压供水控制.ppt

1、第第4 4章章 综合控制综合控制案例五：恒压供水控制案例五：恒压供水控制基础知识基础知识一、一、S7200S7200的中断的中断 内外中断源共内外中断源共3434个，分为三大类：个，分为三大类：通信中断通信中断、输入输入/输出中断输出中断和和时基中断时基中断。定时中断定时中断常用于模拟量的定时采样、转换、常用于模拟量的定时采样、转换、PID控制。控制。2个定时中断（个定时中断（1-255ms）：）：定时中断定时中断0 中断号中断号10 定时时间特殊存储器定时时间特殊存储器SMB34 定时中断定时中断1 中断号中断号11 定时时间特殊存储器定时时间特殊存储器SMB35 4 4条中断指令条中断指令

2、全局性中断允许全局性中断允许ENIENI（禁止（禁止DISIDISI）指令：全局地允）指令：全局地允许（禁止）所有被连接的中断事件。许（禁止）所有被连接的中断事件。1 1、允许中断允许中断 ENI ENI（Enable InterruptEnable Interrupt）2 2、禁止中断禁止中断 DISI DISI（Disable InterruptDisable Interrupt）3 3、中断连接指令中断连接指令 ATCHATCH（Attach InterruptAttach Interrupt）：将）：将中断事件中断事件EVNTEVNT与中断服务程序号与中断服务程序号INTINT相关联，

3、并使相关联，并使能该中断事件。能该中断事件。4 4、中断分离指令中断分离指令DTCHDTCH（Detach InterruptDetach Interrupt）：将）：将中断事件中断事件EVNTEVNT与中断服务程序号与中断服务程序号INTINT相关联切断，相关联切断，并禁止该中断事件。并禁止该中断事件。4 4条中断指令条中断指令INT-INT-中断程序号中断程序号 INT_0-INT_127(INT_0-INT_127(最多可有最多可有128128个中断程序个中断程序)EVNT-EVNT-中断事件号中断事件号 中断号中断号0-330-33CPU221CPU221和和222222可以为：可以为

4、：0 0到到1212，1919到到2323和和2727和和3333；CPU224CPU224可以为：可以为：0 0到到2323和和2727和和3333；CPU226CPU226和和CPU226XMCPU226XM可以为：可以为：0 0到到3333例：例：PIDPID指令算法：标准位置式指令算法：标准位置式二、二、S7200S7200的的PIDPID指令指令PID控制器的输出控制器的输出M(t)与输入与输入e(t)的关系式为：的关系式为：M(t)一控制器的输出量，一控制器的输出量，M0为输出的初始值；为输出的初始值；e(t)=sp(t)pv(t)一误差信号；一误差信号；KC 一比例系数；一比例系

5、数；TI一积分时间常数；一积分时间常数；TD一微分时间常数。一微分时间常数。设采样周期为设采样周期为Ts，进行离散化，同时各信号也离散化，得，进行离散化，同时各信号也离散化，得PIDPID回路表回路表地址偏移量参数变量类型描述0过程变量当前值PVnIN过程变量，0.01.04给定值SPnIN给定值，0.0 1.08输出值MnIN/OUT输出值，0.0 1.012增益KCIN比例常数，可正可负16采样时间TSIN采样时间，单位s，正数20积分时间TIIN积分时间，单位min，正数24微分时间TDIN微分时间，单位min，正数28积分项前值MXIN/OUT积分前项值，0.0 1.032过程变量前值

6、PVn1IN/OUT上一次过程值，0.0 1.0PID指令两个操作数：TBL是回路表的起始地址(以VB 表示)LOOP是回路号（0 07 7）恒压供水系统恒压供水系统案例五：变频恒压供水控制案例五：变频恒压供水控制对恒压供水系统的基本要求：对恒压供水系统的基本要求：(1)生活供水时，系统应低恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行。(2)实现水泵的变频起动，压力变化过程中保证水泵从变频到工频的可靠、安全的切换。(3)三台泵根据恒压的需要，采取“先启先停”的原则接入和退出。(4)在用水量小的情况下，如果一台泵连续变频运行时间超过3h，则需切换到下一台泵，具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长

7、。主电路主电路代码代码名称名称地址地址KM11泵工频运行接触器泵工频运行接触器Q0.0KM21泵变频运行接触器泵变频运行接触器Q0.1KM32泵工频运行接触器泵工频运行接触器Q0.2KM42泵变频运行接触器泵变频运行接触器Q0.3KM53泵工频运行接触器泵工频运行接触器Q0.4KM63泵变频运行接触器泵变频运行接触器Q0.5控控制制电电路路主机单元主机单元 CPU224 模拟量单元模拟量单元 EM235 输入信号分配表输入信号分配表代码代码名称名称地址地址SA手动手动/自动转换开关自动转换开关I0.4SLL水池水位下限信号水池水位下限信号I0.1SLH水池水位上限信号水池水位上限信号I0.2U

8、P模拟量输入模拟量输入AIW0(MW10)代码代码名称名称地址地址KM1,HL11泵工频运行接触器及指示灯泵工频运行接触器及指示灯Q0.0KM2,HL21泵变频运行接触器及指示灯泵变频运行接触器及指示灯Q0.1KM3,HL32泵工频运行接触器及指示灯泵工频运行接触器及指示灯Q0.2KM4,HL42泵变频运行接触器及指示灯泵变频运行接触器及指示灯Q0.3KM5,HL53泵工频运行接触器及指示灯泵工频运行接触器及指示灯Q0.4KM6,HL63泵变频运行接触器及指示灯泵变频运行接触器及指示灯Q0.5HL7水池进水指示灯水池进水指示灯Q0.6HL8水池水位下限故障指示灯水池水位下限故障指示灯Q0.7Y

9、V2生活生活/消防供水转换电磁阀消防供水转换电磁阀Q1.0KA变频器频率复位控制变频器频率复位控制Q1.1V1模拟量输出信号模拟量输出信号AQW0(MW20)输出信号分配表输出信号分配表程序中使用的元器件及其功能程序中使用的元器件及其功能器件地址器件地址功能功能器件地址器件地址功能功能VD100压力实际值压力实际值T33/T34/T39工频工频/变频转换时间控制变频转换时间控制VD104压力设定值压力设定值T37/T38工频泵增泵滤波时间控制工频泵增泵滤波时间控制VD108PID计算值计算值M0.0故障结束脉冲信号故障结束脉冲信号VD112比例系数比例系数M0.1泵变频启动脉冲泵变频启动脉冲V

10、D116采样时间采样时间M0.2泵工频启动脉冲泵工频启动脉冲VD120积分时间积分时间M0.3倒泵变频启动脉冲倒泵变频启动脉冲VD124微分时间微分时间M0.4复位当前变频运行泵脉冲复位当前变频运行泵脉冲VD204变频器运行频率下限值变频器运行频率下限值M0.5当前泵工频运行启动脉冲当前泵工频运行启动脉冲VD208生活供水频率上限值生活供水频率上限值M0.6新泵变频启动脉冲新泵变频启动脉冲VD212消防供水频率上限值消防供水频率上限值M2.0泵工频泵工频/变频转换控制器变频转换控制器VD250实际运行频率值实际运行频率值M2.1泵工频泵工频/变频转换控制器变频转换控制器VB300变频工作泵的泵号变频工作泵的泵号M2.2泵工频泵工频/变频转换控制器变频转换控制器VB301工频运行泵的总台数工频运行泵的总台数M3.0水池水位下限故障控制器水池水位下限故障控制器VD310倒泵时间存储器倒泵时间存储器M3.1进水阀开启标志进水阀开启标志主程序流程图主程序流程图 加泵流程图加泵流程图减泵流程图减泵流程图