《高層小區(qū)恒壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【論文】》

４５總結(jié)第六章總結(jié)高樓恒壓供水與人們的生活便利息息相關(guān)，加強(qiáng)對(duì)高樓恒壓供水壓力的檢測(cè)與控制有利于提高人們生活質(zhì)量，其不僅可以保證人們用水便利，無論對(duì)于居民便利還是用水安全保護(hù)來講無疑是一件十分有利的事情。介紹了單片機(jī)控制高層建筑供水系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計(jì),通過傳感器來檢測(cè)水壓力信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,輸入單片機(jī),與給定的壓力值比較,根據(jù)微分操作的PDI控制算法,其結(jié)果將是變頻器輸出,速度通過變頻器改變水泵電機(jī),達(dá)到恒壓供水的目標(biāo)。本系統(tǒng)主要能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要控制的壓力進(jìn)行設(shè)置并采集顯示并應(yīng)用PID進(jìn)行計(jì)算，可對(duì)三相交流電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速以達(dá)到恒壓。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，取得了良好的效果。本次設(shè)計(jì)也存在很多不足之處，最大的不足就是由于生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣可給系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成一定的影響，其次就是傳感器的測(cè)量精度不是很高，基本能達(dá)到要求。參考文獻(xiàn)吳寧，尚坡利.基于單片機(jī)的企業(yè)恒溫恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表.2015(10)盛碧琦，胡云琴，應(yīng)忠于.基于AVR單片機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù).2016(04)劉卓鴻，吳居娟.基于某實(shí)際恒壓供水系統(tǒng)的改造[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011(36)康鐵英，蘆金石.居民小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)的開發(fā)[J].大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào).2014(01)胡勝利.建筑恒壓供水系統(tǒng)研究[J].山東建材.2012(01)韋瓊，李清勇.多段恒壓供水系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].節(jié)能技術(shù).2016(03)晏小平，謝中華.全自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].給水排水.2015(11)王可嘉，楊波.全自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J].山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2016(01)段業(yè)寬，劉海青.恒壓供水系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù).2016(14)劉向坤.西門子PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].變頻器世界.2011(12)雷宏彬，曹曉娟.基于PLC和變頻器的恒壓供水控制系統(tǒng)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置.2017(03)黃良沛，黃昕，陽小燕.參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表.2015(04)彭旭昀.一種基于變頻器PID功能的PLC控制恒壓供水系統(tǒng)[J].機(jī)電工程技術(shù).2015(10)[14]BryanCoulbeck.PressureControlofaMoscowWaterSupplySystemUsingExpertSystemTechnology.ConferenceonDecisionandControlProceedingsofthe35th.1996[15]KickertWJM，MamdaniEH.AnalysisofaFuzzyController.FuzzySetsandSystems.1988[16]David1T.W.，Chan，V，VujiuLi.DesignandImplementationofaVariableFrequent-cyRegulatorySystemforWaterSupply.IEEETransactionsonAutomaticControl.1996[17]MalkiHA，，MisirD，F(xiàn)eigenspan，etal.FuzzyPIDControlofaFlexible-jointRobotArmwithUncertaintiesfromTime-varyingLoads.IEEETransactionsonCommunications.2002[18]ChenGR.ConventionalandFuzzyPIDControllers:AnOverview.InternationalJournalofIntelligentSystems.2001[19]SugenoM，，KangGT.StructureIdentificationofFuzzyModel.FuzzySetsandSystems.1988[20]K.S.Ray，andD.D.Majumder.ApplicationofCircleCriterionforStabilityAnalysisofSISOandMIMOSystemsAssociatedwithFuzzyLogicController.IEEETrans.Syst.Man，Cybern.1984附錄附錄附1系統(tǒng)的原理電路圖附2系統(tǒng)的相關(guān)程序1)myheadfiles.h#include"AT89x51.h"#defineulongunsignedlong#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineOFF0x00 #defineON0xff#defineHi0xff #defineLo0x00#defineFree0xff //空閑，#defineAutoRun0x40 //自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志#defineSetWp0x49 //設(shè)置水管水壓值狀態(tài)標(biāo)志#defineKeyCodeUP0xff #defineKeyCodeDW0xa0#defineKeyCodeFree0xf3 #defineKeyCodeRun0x02#defineKeyCodeNONE0x02sbitKeyUP=P0^4； //各按鍵sbitKeyDW=P0^5；sbitKeySet=P0^6；sbitKeyRunStop=P0^7；sbitEnDACout=P3^3；//低有效，為低表示DAC0832可以接收數(shù)據(jù)sbitEnADCin=P3^2；//高有效，為高表示ADC0809可以輸出數(shù)據(jù)sbitStartADC=P3^5；//負(fù)脈沖啟動(dòng)sbitADCcomp=P3^4；//高有效，為低表示轉(zhuǎn)換沒完成sbitMotor1EN=P3^6；//主電機(jī)使能sbitMotor2EN=P3^7；//副電機(jī)使能sbitWorkLED=P0^4；//staticcharLEDCodeTable[]={0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92，0x82，0xF8，0x80，0x90}；//共陽極LED字型碼staticcharLEDCodeTable[]={0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f}；//共陰極LED字型碼staticcharLEDSelTable[]={0xf8，0xf1，0xf2，0xf4}；//{0x08，0x01，0x02，0x04}；//LED高低位選擇 {0x0E，0x0C，0x0A，0x07}voidInit_Device(void)；//voidLEDisplay()；voidBCDtoLED(void)；voidIntDataToLED(uintdat)；uintSampleADC(void)；voidOutDAC(uintdat)；voiddelay(uinttime)；voidKeyPro(void)；//按鍵處理voidPIDpro(void)；2)，main.c#include"MyHeadFiles.h"ucharKeyCodeNew=KeyCodeNONE；//按鍵輸入值ucharKeyCodeOld=KeyCodeNONE；//按鍵輸入值//bitNewKeyIn=0； //新按鍵值輸入標(biāo)志ucharLEDValue[4]={6，1，2，3}；//放置各個(gè)LED原值碼 ucharLEDCode[4]；//放置各個(gè)LED字型uintTime10MS=0；//用于定時(shí)ucharWorkState=Free；//系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志uchartempChar；//全局臨時(shí)變量uinttempINT；ucharLEDCNp=0；//記錄LED點(diǎn)亮位置intWaterPctr=150； //控制輸出intWaterPnow=60； //當(dāng)前水管內(nèi)的水壓 intWaterPset=150；//記錄人為設(shè)置的水管目標(biāo)壓強(qiáng) // 假定0~5V對(duì)應(yīng)水壓0~255voidmain(void){ Init_Device()；IntDataToLED(WaterPset)；// BCDtoLED()； while(1) {// if((Time10MS%50300)==0) if((Time10MS%15)==0) //調(diào)節(jié)按鍵掃瞄處理程序 { KeyPro()； // Time10MS=20； // WorkLED=~WorkLED； } switch(WorkState) { caseAutoRun: { Motor1EN=ON；//確保主電機(jī)打開 if((Time10MS%10)==0)//調(diào)節(jié)采樣頻率 { WaterPnow=SampleADC()； IntDataToLED(WaterPnow)； BCDtoLED()； PIDpro()； } break； } caseSetWp: //設(shè)置水管水壓值狀態(tài)標(biāo)志 { IntDataToLED(WaterPset)； BCDtoLED()； // WorkState=AutoRun； //設(shè)置完就進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行 break； } caseFree: { Motor1EN=OFF； //關(guān)掉主電機(jī) Motor2EN=OFF； //關(guān)掉副電機(jī) LEDCode[0]=0x71；//F LEDCode[1]=0x70；//r LEDCode[2]=0x79；//E LEDCode[3]=0x79；//E break； } default: { WorkState=Free； break； } } }}voidPIDpro(void){ //以下是副電機(jī)的控制策略 if(WaterPnow<(WaterPset/4)) { Motor2EN=ON；//副電機(jī)使能 } elseif(WaterPnow>(WaterPset/3)) { Motor2EN=OFF； } //以下是主電機(jī)的控制策略 if(WaterPnow<(WaterPset/2)) { WaterPctr=0xff； //全功率輸出 } elseif(WaterPnow>(WaterPset+2))//00功率輸出 { WaterPctr=0； } else//變功率輸出變頻輸出變化控制電壓 { WaterPctr=WaterPset-WaterPnow； } OutDAC(WaterPctr)；}voidInit_Device(void){ TH0=0xd8；//晶振12.0MHz，設(shè)置為10ms中斷 TL0=0xf0； TR0=1； IE0=1； P0=0；//驅(qū)動(dòng)口預(yù)先置0// P1=0xff； P3=0xff；//按鍵口預(yù)先置1 EnADCin=OFF； StartADC=Lo； IE=0x8A；//允許定時(shí)器0、1中斷ET0=1；}voidTime0_ISR(void)interrupt1{ TF0=0； //清除中斷標(biāo)志 TH0=0xd8；//晶振12.0MHz，設(shè)置為10ms中斷 TL0=0xf0；// TH0=0xb1；//晶振12.0MHz，設(shè)置為20ms中斷// TL0=0xe0； Time10MS++；//記錄中斷次數(shù) if((Time10MS%8)==0) { //以下驅(qū)動(dòng)LED數(shù)據(jù)管 // tempChar=P0&0xf0； // tempChar=P0； // tempChar&=0xf0； // tempChar|=LEDSelTable[LEDCNp]； // P0=tempChar；//選擇要點(diǎn)亮的LED位 P0=LEDSelTable[LEDCNp]； P1=LEDCode[LEDCNp++]；//輸出字型碼 if(LEDCNp>3) //實(shí)現(xiàn)輪流點(diǎn)亮 LEDCNp=0； }}//ucharLEDValue[4]；//放置各個(gè)LED原值碼 //ucharLEDCode[4]；//放置各個(gè)LED字型碼voidBCDtoLED(void){ uchari； for(i=0；i<4；i++) LEDCode[i]=LEDCodeTable[LEDValue[i]]；}voidIntDataToLED(uintdat){ uinttemp=dat； chari； for(i=3；i>=0；i--) { LEDValue[i]=temp%10； temp/=10； }}uintSampleADC(void){ EnDACout=1； //禁止DAC接收數(shù)據(jù) P2=0xff；//不可少，預(yù)設(shè)為高方便ADC輸出// EnADCin=OFF；// StartADC=Lo；// delay(2)； StartADC=Hi；//清0復(fù)位// delay(2)； StartADC=Lo；//啟動(dòng) delay(20)； while(!A