基于神經(jīng)模糊PID混合控制的恒壓供水系統硬件設計

由于水庫中的水位波動(dòng)較大，水位傳感器在檢測的過(guò)程中，會(huì )出現一定的誤差，特別是在系統報警的臨界狀態(tài)，由此會(huì )造成水泵的頻繁啟／停，從而對水泵甚至整個(gè)控制系統造成損壞。采取以下兩種方法進(jìn)行解決：一個(gè)是增加監測點(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(xiàn)路的控制要求和成本，文中采用了第二種方法。當在系統中檢測到報警信號后，打開(kāi)延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到后，若報警信號仍然存在，表明此信號為正確信號，再根據此信號進(jìn)行控制。延時(shí)時(shí)間在現場(chǎng)根據具體情況進(jìn)行調試。

5 壓力控制電路
實(shí)際供水系統中用戶(hù)管網(wǎng)壓力的波動(dòng)很大，如果系統把這個(gè)信號傳送給變頻器，會(huì )造成電機轉速的頻繁調整，同時(shí)電機與水泵的聯(lián)接造成很大的損壞。采用PID調節器對系統的壓力波動(dòng)進(jìn)行范圍性調節、控制，能夠很好大的解決這個(gè)問(wèn)題。本系統選用E5AX-LA作為專(zhuān)用的PID調節器，其調節簡(jiǎn)單，精度高，能夠顯示當前管網(wǎng)水壓，并且可設置兩檔報警信號，完全符合系統的控制要求；壓力傳感器選用E8AA-M05，如圖4所示。

6 控制電路設計
本系統具有優(yōu)良的調速特性，可實(shí)現主回路啟動(dòng)／停止、變頻器的啟動(dòng)／停止、手動(dòng)／自動(dòng)切換、工頻／變頻轉換等功能。保證該系統在任何情況下均能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。具有缺相、欠壓、過(guò)流、過(guò)載、短路、過(guò)熱、失速和誤操作等自我保護功能，并可進(jìn)行顯示報警；能夠迅速、準確地反映水庫水位的變化，進(jìn)行水位上、下限聲光報警；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，并能使系統的供水壓力在0～0．5 Mpa范圍內任意可調。通過(guò)對供水壓力的跟蹤，實(shí)現變頻調速，達到節省電能的目的。在控制回路里設置變頻器的短路、斷路及過(guò)熱保護；當變頻器工作環(huán)境溫度達到40 ℃以上時(shí)，變頻器將會(huì )造成損壞；當電機線(xiàn)圈的溫度達到85℃時(shí)，電機線(xiàn)圈會(huì )造成損壞，并有可能燒毀，在電機線(xiàn)圈上增加溫度傳感器，檢測電機線(xiàn)圈溫度，當電機線(xiàn)圈溫度過(guò)高時(shí)，變頻器自動(dòng)停止運行，如圖5所示。
本控制電路中有許多的保護，例如引用FUSE是為了保護整個(gè)電路的安全。每個(gè)單獨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。本控制電路的設計和主電路的設計相關(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(shuō)是整個(gè)系統的控制核心。

7 結束語(yǔ)
該供水系統采用變頻調速恒壓技術(shù)供水后，故障率極低，延長(cháng)了設備的使用壽命，同時(shí)操作容易，節能效果十分明顯。