基于神經(jīng)模糊PID混合控制的恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

由于水庫中的水位波動(dòng)較大，水位傳感器在檢測的過程中，會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，特別是在系統(tǒng)報(bào)警的臨界狀態(tài)，由此會(huì)造成水泵的頻繁啟／停，從而對水泵甚至整個(gè)控制系統(tǒng)造成損壞。采取以下兩種方法進(jìn)行解決：一個(gè)是增加監(jiān)測點(diǎn)，另外一個(gè)就是在控制回路中增加延時(shí)電路。鑒于實(shí)際線路的控制要求和成本，文中采用了第二種方法。當(dāng)在系統(tǒng)中檢測到報(bào)警信號(hào)后，打開延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到后，若報(bào)警信號(hào)仍然存在，表明此信號(hào)為正確信號(hào)，再根據(jù)此信號(hào)進(jìn)行控制。延時(shí)時(shí)間在現(xiàn)場根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)試。

5 壓力控制電路
實(shí)際供水系統(tǒng)中用戶管網(wǎng)壓力的波動(dòng)很大，如果系統(tǒng)把這個(gè)信號(hào)傳送給變頻器，會(huì)造成電機(jī)轉(zhuǎn)速的頻繁調(diào)整，同時(shí)電機(jī)與水泵的聯(lián)接造成很大的損壞。采用PID調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)的壓力波動(dòng)進(jìn)行范圍性調(diào)節(jié)、控制，能夠很好大的解決這個(gè)問題。本系統(tǒng)選用E5AX-LA作為專用的PID調(diào)節(jié)器，其調(diào)節(jié)簡單，精度高，能夠顯示當(dāng)前管網(wǎng)水壓，并且可設(shè)置兩檔報(bào)警信號(hào)，完全符合系統(tǒng)的控制要求；壓力傳感器選用E8AA-M05，如圖4所示。

6 控制電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，可實(shí)現(xiàn)主回路啟動(dòng)／停止、變頻器的啟動(dòng)／停止、手動(dòng)／自動(dòng)切換、工頻／變頻轉(zhuǎn)換等功能。保證該系統(tǒng)在任何情況下均能滿足用戶的要求。具有缺相、欠壓、過流、過載、短路、過熱、失速和誤操作等自我保護(hù)功能，并可進(jìn)行顯示報(bào)警；能夠迅速、準(zhǔn)確地反映水庫水位的變化，進(jìn)行水位上、下限聲光報(bào)警；對供水管網(wǎng)的壓力、流量的變化進(jìn)行跟蹤．保證不間斷供水，并能使系統(tǒng)的供水壓力在0～0．5 Mpa范圍內(nèi)任意可調(diào)。通過對供水壓力的跟蹤，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，達(dá)到節(jié)省電能的目的。在控制回路里設(shè)置變頻器的短路、斷路及過熱保護(hù)；當(dāng)變頻器工作環(huán)境溫度達(dá)到40 ℃以上時(shí)，變頻器將會(huì)造成損壞；當(dāng)電機(jī)線圈的溫度達(dá)到85℃時(shí)，電機(jī)線圈會(huì)造成損壞，并有可能燒毀，在電機(jī)線圈上增加溫度傳感器，檢測電機(jī)線圈溫度，當(dāng)電機(jī)線圈溫度過高時(shí)，變頻器自動(dòng)停止運(yùn)行，如圖5所示。
本控制電路中有許多的保護(hù)，例如引用FUSE是為了保護(hù)整個(gè)電路的安全。每個(gè)單獨(dú)的電路回路中都并聯(lián)有電阻R和電容C串聯(lián)組成的放電電路，以保證繼電器的安全。本控制電路的設(shè)計(jì)和主電路的設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)，很多繼電器都和水位，水壓的控制電路有很密切的關(guān)系，可以說是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。

7 結(jié)束語
該供水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速恒壓技術(shù)供水后，故障率極低，延長了設(shè)備的使用壽命，同時(shí)操作容易，節(jié)能效果十分明顯。