一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统技术方案

一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，包括：蒸发器，液位传感器，模糊PLC控制器，PID控制器，变频器，给水泵，流量传感器；所述蒸发器器体连接所述液位传感器，所述液位传感器连接所述模糊PLC控制器，所述模糊PLC控制器连接所述PID控制器，所述PID控制器分别连接所述流量传感器、所述变频器，所述变频器连接至所述给水泵。本实用新型专利技术可以实现以下技术效果：由于上述设计采用模糊控制原理与PLC控制相结合，对给水泵出口流量进行优化控制，从而使给水泵提高工作效率，实现最大程度上的节能，同时也保证了蒸发器液位的稳定，避免了蒸发器在工作时液位忽高忽低的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统
本技术属于蒸馏水机设备领域，尤其涉及一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统。
技术介绍
给水泵作为多效蒸馏水机纯化水的输出的动力源，是多效蒸馏水机中一个极其重要的组成部件。为了实现多效蒸馏水机蒸发器液位的稳定，现如今多效蒸馏水机给水泵的控制方式一般采用在蒸发器器体上安装液位传感器，由液位传感器测量蒸发器当前液位，产生4-20mA标准直流电流，输入到控制系统中，控制系统通过常规的PID控制器做出计算并输出操纵值，通过调节流量调节阀的开度实现纯化水的流量控制。但是从给水泵出口的纯化水需要依次经过冷凝器、预热器才能到达蒸发器，使系统具有纯滞后性质，会导致控制作用后给水流量的变化不能及时反映到蒸发器中，引起系统产生超调或振荡。因而在这个非线性、大滞后的物理量调节过程中PLC自带的PID控制已无法满足控制的要求。公开号为CN104154526的专利公开了一种蒸汽发生器给水控制系统。主要是向我们展示了一种蒸汽发生器给水控制系统，包括：蒸发器本体、给水泵，其通过PLC接受来自于蒸发器本体内压力传感器的信号，通过改变变频器的输出频率，调节电机的转速，进而改变给水泵的进水流量，最终实现蒸发器液位的恒定。然而此控制系统仅仅通过蒸发器内压力的信号实现调节，并未考虑到蒸发器液位、给水泵流速等因素，容易使给水泵在调节过程中发生很大的波动，影响到给水泵的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，旨在解决多效蒸馏水机给水时存在的问题。本技术是这样实现的，一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，包括：蒸发器，液位传感器，模糊PLC控制器，PID控制器，变频器，给水泵，流量传感器；所述蒸发器器体连接所述液位传感器，所述液位传感器连接所述模糊PLC控制器，所述模糊PLC控制器连接所述PID控制器，所述PID控制器分别连接所述流量传感器、所述变频器，所述变频器连接至所述给水泵。优选的，所述模糊PLC控制器是集成了模糊控制的PLC控制器，通过在PLC程序中编入模糊控制规则表，根据液位传感器输出的信号获得对应的数值，并作为PID控制器的设定值。优选的，所述的PID控制器为流量PID控制器。优选的，所述液位传感器为投入式液位传感器，安装在蒸发器器体上，可以将测得的蒸发器液位转换为4-20mADC，并输出给PLC控制器。优选的，所述流量传感器为涡轮流量计传感器，安装在给水泵的出口处，可以将测得的给水泵出口流量转换为4-20mADC，并输出给PLC控制器，作为PID控制器的反馈值。有益效果：由于上述设计采用模糊控制原理与PLC控制相结合，对给水泵出口流量进行优化控制，从而使给水泵提高工作效率，实现最大程度上的节能，同时也保证了蒸发器液位的稳定，避免了蒸发器在工作时液位忽高忽低的现象。附图说明图1是一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统的系统框图。图2为本技术结构示意图。图3为模糊控制规则表。图中各标号表示：1、蒸发器；2、液位传感器；3、模糊PLC控制器；4、PID控制器；5、变频器；6、给水泵；7、流量传感器。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1、2、3所示，一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，包括：蒸发器1，液位传感器2，模糊PLC控制器3，PID控制器4，变频器5，给水泵6，流量传感器7；所述蒸发器器体1连接所述液位传感器2，所述液位传感器2可以实时检测所述蒸发器器体1的液位高度，所述液位传感器2连接所述模糊PLC控制器3，所述液位传感器2可以将液位高度反馈至所述模糊PLC控制器3进行处理，所述模糊PLC控制器3连接所述PID控制器4，所述PID控制器4分别连接所述流量传感器7、所述变频器5，所述变频器5连接至所述给水泵6，所述PID控制器4可以控制所述变频器5，调节所述变频器5的频率、改变所述给水泵6的转速，从而获得系统实际需要的纯化水流量。本实施例多效蒸馏水机，在其蒸发器器体的中间位置安装液位传感器2。当多效蒸馏水机工作时，经过一定时刻的采集周期，液位传感器2将检测到的蒸发器1液位转换成4-20mADC标准电流信号输出，进入PLC控制器。在PLC控制器中，经过模拟量输入模块的A/D转换，得出数字量，输入到CPU模块中。在CPU模块中，根据已确定的液位变化范围、液位变化差值的变化率并结合已输入的实际工程经验值，在PLC控制器中调用功能块，建立模糊控制规则表，如图3所示。模拟量输入模块的输出信号输入到CPU模块中时，与上一周期存储在存储器中的存储值做差值计算。以当前输入的数字量(E)、得出的差值(△E)作为变量，在功能块中的模糊控制规则表中查询，最终得出多效蒸馏水机需要的给水泵理想流量值，并将此数值作为PID控制器的设定值(SP_INT)。同时，在给水泵6的出口处安装一个流量传感器7，以便可以实时获取给水泵6的出口流量。经过一定时刻的采集周期，流量传感器7将检测到的给水泵6流量转换成4-20mA标准电流信号输出，经过模拟量输入模块的A/D转换，得出相应的数字量，输入到CPU模块中，并将此刻的数值作为PID控制的过程值(PV_IN)。在PID控制器中，将上述所得的设定值、过程值同时输入。同时设置的采样周期为2S(不能小于液位传感器和流量传感器的采样周期)。经过PID控制器的控制，输出数字量的操纵值(LMN)。PID输出的数字量操纵值经过模拟量输出模块的D/A转换，输出模拟量值。此模拟量值输入到变频器5，通过改变变频器5的频率调节给水泵6转速，改变给水泵6的流量，最终输出一个理想的流量值，使蒸发器1液位达到稳定状态。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，包括：蒸发器(1)，液位传感器(2)，模糊PLC控制器(3)，PID控制器(4)，变频器(5)，给水泵(6)，流量传感器(7)；所述蒸发器(1)器体连接所述液位传感器(2)，所述液位传感器(2)连接所述模糊PLC控制器(3)，所述模糊PLC控制器(3)连接所述PID控制器(4)，所述PID控制器(4)分别连接所述流量传感器(7)、所述变频器(5)，所述变频器(5)连接至所述给水泵(6)。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，包括：蒸发器(1)，液位传感器(2)，模糊PLC控制器(3)，PID控制器(4)，变频器(5)，给水泵(6)，流量传感器(7)；所述蒸发器(1)器体连接所述液位传感器(2)，所述液位传感器(2)连接所述模糊PLC控制器(3)，所述模糊PLC控制器(3)连接所述PID控制器(4)，所述PID控制器(4)分别连接所述流量传感器(7)、所述变频器(5)，所述变频器(5)连接至所述给水泵(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的多效蒸馏水机给水泵控制系统，其特征在于：所述模糊PLC控制器是集成了模糊控制的PLC控制器(3)。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王有栋，吴淑英，吴志民，苏绘华，王志科，桂峥嵘，
申请(专利权)人：湖南伟图科技有限公司，湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43