基于S7-300PLC钢管厂循环水监控系统研究

摘要

钢管生产过程中必须有循环冷却水的供给，循环水主要用于冷却产品、设备以及淬火处理，且循环水在供给过程中水压必须稳定。为了保证供水质量，采用变频恒压供水方式。根据供水系统的要求，设置变频器的最高频率防止水泵长期过载工作，设置最低频率为了满足静扬程的需要。供水泵组采用工频泵与变频泵相结合的供水方式，随着现场工况的变化，变频器调节水泵的转速，达到节约电能的目的。
　　由于供水系统具有时变性、滞后性和不确定性等特征，难以建立准确的数学模型，常规 PID控制器很难获得满意的动、静态特性。特别地，模糊控制适合用于难以建模的复杂控制系统，尤其是自整定模糊-PID控制器具有模糊算法与 PID算法的优点。因此，本文设计了基于OPC接口技术的自整定模糊 PID控制器+PLC+变频器的变频恒压供水方式；本文还设计了常规PID变频恒压供水方式。将PLC中程序FB41的计算结果通过 PROFIBUS总线形式或模拟量形式传输给变频器，作为变频器频率控制值，调节水泵的转速，保持供水系统水压稳定。
　　本文还详细设计了循环供水系统的硬件部分，编写了变频恒压供水控制程序及其它泵阀控制程序。设计了循环供水系统上位机监控画面，监视供水系统的正常运行，提高了供水控制系统的稳定性。

目录

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景与意义

1.2国内外现状

1.3模糊控制理论

1.4论文研究内容

第二章循环供水系统

2.1循环水处理系统

2.2循环水监控对象

2.3本章小结

第三章循环供水系统硬件设计

3.1循环水系统总体设计方案

3.2上位机硬件设计

3.3下位机PLC硬件设计

3.4本章小结

第四章自整定模糊-PID控制器设计

4.1模糊控制理论

4.2供水系统模糊-PID控制器设计

4.3供水系统自整定模糊PID控制器仿真

4.4本章小结

第五章变频恒压控制设计

5.1水泵电机变频调速节能

5.2设置变频器

5.3 OPC接口技术的变频恒压控制设计

5.4本章小结

第六章循环供水系统软件设计

6.1 PLC程序设计

6.2上位机软件设计

6.3本章小结

第七章总结与展望

7.1结论

7.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文