自动控制系统案例分析案例四-恒压供水控制

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代码
KM1,HL1 KM2,HL2 KM3,HL3 KM4,HL4 KM5,HL5 KM6,HL6
HL7 HL8 YV2 KA V1
输出信号分配表
名称 1泵工频运行接触器及指示灯 1泵变频运行接触器及指示灯 2泵工频运行接触器及指示灯 2泵变频运行接触器及指示灯 3泵工频运行接触器及指示灯 3泵变频运行接触器及指示灯
地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 13 Q0.5
控 制 电 路
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主机单元 CPU224
模拟量单元 EM235
输入信号分配表
代码 SA SLL SLH UP
名称 手动/自动转换开关 水池水位下限信号 水池水位上限信号
模拟量输入
地址 I0.4 I0.1 I0.2 AIW0(MW10)
地址偏移量
参数
0
过程变量当前值PVn
4 给定值SP M (t)K C e(t)T 1 I 0 te(t)d tT 1 D nd(te )/d tM 0 8 输出值Mn
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增益KC
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采样时间TS
20
积分时间TI
24
微分时间TD
28
积分项前值MX
变量类型 IN IN
IN/OUT
描述 过程变量，0.0～1.0 给定值，0.0 ～ 1.0
能该中断事件。
4、中断分离指令DTCH（Detach Interrupt）：将
中断事件EVNT与中断服务程序号INT相关联切断，
并禁止该中断事件。 h
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4条中断指令
INT---中断程序号 INT_0 - INT_127(最多可有128
个中断程序)
EVNT---中断事件号 中断号0-33
CPU221和222可以为：0到12，19到23和27和33；
输出值，0.0 ～ 1.0
IN 比例常数，可正可负 IN 采样时间，单位s，正数 IN 积分时间，单位min，正数
IN 微分时间，单位min，正数
IN/OUT 积分前项值，0.0 ～ 1.0
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过程变量前值PVn–1 IhN/OUT 上一次过程值，0.0 ～1.0 7
M n K C ( S n P n ) P K C ( V T S / T I ) ( S n P n ) P K C ( V T D / T S ) ( P n 1 -n - ) P V M X
功能 压力实际值 压力设定值 PID计算值 比例系数 采样时间 积分时间 微分时间 变频器运行频率下限值 生活供水频率上限值 消防供水频率上限值 实际运行频率值 变频工作泵的泵号 工频运行泵的总台数 倒泵时间存储器
器件地址 T33/T34/T39
T37/T38 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M2.0 M2.1 M2.2 M3.0 M3.1
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4条中断指令
全局性中断允许ENI（禁止DISI）指令：全局地允
许（禁止）所有被连接的中断事件。
1、允许中断 ENI（Enable Interrupt）
2、禁止中断 DISI（Disable Interrupt）
3、中断连接指令 ATCH（Attach Interrupt）：将
中断事件EVNT与中断服务程序号INT相关联，并使
水池进水指示灯 水池水位下限故障指示灯 生活/消防供水转换电磁阀
变频器频率复位控制 模拟量输出信号
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地址
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 AQW0(MW20)
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程序中使用的元器件及其功能
器件地址 VD100 VD104 VD108 VD112 VD116 VD120 VD124 VD204 VD208 VD212 VD250 VB300 VB301 VD310
第4章 综合控制
案例五：恒压供水控制
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基础知识
一、S7200的中断
内外中断源共34个，分为三大类：通信中断、输入/ 输出中断和时基中断。 定时中断常用于模拟量的定时采样、转换、PID控制。 2个定时中断（1-255ms）： 定时中断0 中断号10 定时时间特殊存储器SMB34 定时中断1 中断号11 定时时间特殊存储器SMB35
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功能 工频/变频转换时间控制 工频泵增泵滤波时间控制
故障结束脉冲信号 泵变频启动脉冲 泵工频启动脉冲 倒泵变频启动脉冲 复位当前变频运行泵脉冲 当前泵工频运行启动脉冲 新泵变频启动脉冲 泵工频/变频转换控制器 泵工频/变频转换控制器 泵工频/变频转换控制器 水池水位下限故障控制器 进水阀开启标志
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。
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主电路
代码 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
名称 1泵工频运行接触器 1泵变频运行接触器 2泵工频运行接触器 2泵变频运行接触器 3泵工频运行h 接触器 3泵变频运行接触器
M(t)一控制器的输出量，M0为输出的初始值； e(t) =sp(t) –pv(t) 一误差信号；
KC 一比例系数； TI一积分时间常数； TD一微分时间常数。
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设采样周期为Ts，进行离散化，同时各信号也离散化，得
M n K C ( S n P n ) P K C ( V T S / T I ) ( S n P n ) P K C ( V T D / T S ) ( P n 1 -n - ) P V M X PID回路表
CPU224可以为：0到23和27和33；CPU226和CPU226XM
可以为：0到33
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例：
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二、S7200的PID指令
• PID指令算法：标准位置式
PID控制器的输出M(t)与输入e(t)的关系式为：
M (t)K C e(t)T 1 I 0 te(t)d tT 1 Dd(te )/d tM 0
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PID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（0～7）
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案例五：变频恒压供水控制
恒压供水系统
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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