基于A(yíng)RM的小區供水系統節能控制

作者：時(shí)間：2013-10-21 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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模糊控制具有對被控制對象的數學(xué)模型依賴(lài)性弱、不需要建立精確數學(xué)模型的優(yōu)點(diǎn)，而PID控制算法具有簡(jiǎn)單、容易實(shí)現等優(yōu)點(diǎn)，因此，把模糊控制與PID控制在不同的區域實(shí)行分級控制，就能發(fā)揮模糊控制和PID控制各自的優(yōu)點(diǎn)。在誤差較大時(shí)，采用模糊控制使系統快速趨向設定值，并且能實(shí)現超調較小的良好動(dòng)態(tài)特性；誤差較小時(shí)即趨于穩定時(shí)，采用PID控制算法發(fā)揮PID控制精確、靜態(tài)誤差小等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步改善靜態(tài)特性。由于供水系統具有時(shí)滯性和非線(xiàn)性，同時(shí)建立它的精確數學(xué)模型在目前來(lái)看還是不可能的，因此本系統采用了模糊PID對供水系統進(jìn)行控制。

2.2.3 串口通信模塊

本系統直接使用了ARM7-LPC2129的片內兩個(gè)UART接口。其中UART0與變頻器通信，UART1與上位機（PC）通信。

2.2.4 開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊

本系統采用了ARM7-LPC2129的通用輸入/輸出口做為開(kāi)關(guān)量的輸入/輸出接口，用于接收火災信號、緩沖水池的液位信號，完成泵組啟停邏輯控制等相關(guān)輔助功能。

2.2.5 CAN接口模塊

現場(chǎng)總線(xiàn)是工業(yè)控制中的控制局域網(wǎng)，代表了未來(lái)工業(yè)控制的發(fā)展方向。由于它的飛速發(fā)展，各項工控技術(shù)均向現場(chǎng)總線(xiàn)靠攏，因此本系統還開(kāi)發(fā)了CAN接口（ARM7-LPC2129帶有一個(gè)CAN接口）驅動(dòng)程序，為系統能接入現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )提供技術(shù)支持。

2.3 軟件設計

本系統應用程序采用結構化模塊設計，由主程序和中斷服務(wù)程序等組成。中斷服務(wù)程序定時(shí)檢測用戶(hù)端管道壓力和流量，并完成A/D轉換，采樣數據經(jīng)數字濾波送專(zhuān)家系統分析確定系統的工作點(diǎn)。工作點(diǎn)確定后經(jīng)模糊PID模塊迅速把系統穩定在該工作點(diǎn)處，通過(guò)上下位機的通信程序實(shí)現上位PC對下位機的監控，同時(shí)在軟件的設計中加入了軟件看門(mén)狗，增強了系統的抗干擾能力。主程序框圖如圖3。
基于A(yíng)RM的小區供水系統節能控制

3 結束語(yǔ)

由于本系統嵌入了含有泵理論和水動(dòng)力學(xué)的專(zhuān)家系統及模糊PID控制，所以能較好地實(shí)時(shí)跟蹤用戶(hù)需求，更好地發(fā)揮了變頻調速的節能潛力并取得了良好的節能效果；同時(shí)系統還具有很好的快速性、穩定性和很好的抗干擾能力。由于具有良好的供水品質(zhì)和節能效果，使得本系統不僅能應用在小區供水中還可以應用在樓宇供水及工廠(chǎng)企業(yè)的供水節能改造中。

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