1． 工程概況

    某會所自動控製工程包括地熱空調冷熱源機組循環水控製係統、衛生熱水給水處理控製係統、排(pai)汙(wu)係(xi)統(tong)以(yi)及(ji)冷(leng)熱(re)源(yuan)機(ji)組(zu)補(bu)水(shui)係(xi)統(tong)等(deng)。係(xi)統(tong)熱(re)源(yuan)均(jun)取(qu)之(zhi)地(di)下(xia)熱(re)水(shui)，由(you)深(shen)水(shui)泵(beng)汲(ji)至(zhi)地(di)麵(mian)經(jing)處(chu)理(li)後(hou)應(ying)用(yong)。其(qi)中(zhong)，冷(leng)暖(nuan)機(ji)組(zu)所(suo)需(xu)熱(re)水(shui)有(you)地(di)熱(re)吸(xi)水(shui)泵(beng)汲(ji)水(shui)，經(jing)蒸(zheng)發(fa)器(qi)
、冷凝器進行熱量交換後由回灌水泵回灌至地下，以保持地下水位的平衡；小(xiao)區(qu)衛(wei)生(sheng)熱(re)水(shui)由(you)熱(re)水(shui)泵(beng)汲(ji)取(qu)地(di)下(xia)熱(re)水(shui)，經(jing)錳(meng)沙(sha)過(guo)濾(lv)器(qi)和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)過(guo)濾(lv)器(qi)進(jin)行(xing)適(shi)當(dang)的(de)處(chu)理(li)，達(da)到(dao)衛(wei)生(sheng)用(yong)水(shui)標(biao)準(zhun)後(hou)，與(yu)冷(leng)水(shui)進(jin)行(xing)比(bi)例(li)混(hun)合(he)溫(wen)控(kong)處(chu)理(li)，達(da)到(dao)居(ju)民(min)日(ri)常(chang)用(yong)熱(re)水(shui)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)。生(sheng)活(huo)汙(wu)水(shui)由(you)汙(wu)水(shui)泵(beng)送(song)至(zhi)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)。

各ge種zhong機ji電dian設she備bei種zhong類lei繁fan多duo，控kong製zhi係xi統tong邏luo輯ji關guan係xi較jiao為wei複fu雜za。關guan鍵jian技ji術shu為wei供gong水shui壓ya力li和he混hun水shui溫wen度du的de自zi動dong控kong製zhi，其qi中zhong供gong水shui壓ya力li由you變bian頻pin機ji組zu實shi現xian。在zai此ci，僅jin以yi衛wei生sheng熱re水shui自zi動dong溫wen控kong係xi統tong的de設she計ji為wei例li
，對dui設she備bei選xuan型xing、方案設計及現場調試方法進行討論。

2． 設備選型

Open_PLC是基於PC和 IEC61131-3的可編程控製器。隨著PC的普及
，工業PC與嵌入式PC的廣泛應用，高性能、低成本與標準化的PC架構已廣泛應用於工業界。基於PC的控製已經成為CNC機械控製的主流，逐漸取代傳統的PLC。

Open_PLC 是依據開放性自動化產品策略而發展起來的產品，它整合了Open_IO, Open Control分布式IO 與控製器，以串行及以太網的方式與SCADA/ MMI進行信息整合。它不僅能對本地IO 與遠程IO 編程, 並能提供LonWorks
、Modbus與其它Field Bus設備進行係統集成。

目前，IE61131-3標準化PLC程序語言已被各大PLC製造商采用。采用這種標準，在Windows環境下開發IE61131-3程序，並可在Windows或Target執行PLC的開發軟件稱之為軟邏輯。鑒於Open_PLC在工控及智能樓控係統中的高的性價比

，在工程項目中
，我們選用了巨騰科技公司的Open_PLC。

Open_PLC 提供了功能完整的模塊供使用者來設計PLC應用係統


，這些模塊基本上分為四類：

（1）     共享模塊, 如CPU、電源供應器
；

（2）        智能型界麵控製器, 作為遠程IO 或其它通訊界麵；

（3）        基本界麵模塊, 提供基本的模擬與數字輸出入；

（4）        智能型界麵模塊, 提供通用型模擬輸出入或快速計數輸入等。

本工程設備相對集中，因此我們選用了共享模塊和基本界麵模塊。

開關量輸入模塊采用：DI_DCI32
；

開關量輸出模塊采用：DO_PR_16；

模擬量輸入采用了兩種模塊：

        溫度采集采用熱電阻輸入模塊：UAI_ISO_08；

        壓力采集采用：OAI_ISO_08;

模擬量輸出模塊采用：AO_ISO_08;

3． 方案設計

    衛生熱水自動混水溫度調節是本項目的關鍵技術。由於本工程邏輯控製功能由下位機完成，上位機監控計算量不大

，因此選擇低成本的AO_ISO_08模塊
，由上位機完成PID運算任務，可在保證控製精度的前提下節約係統構造成本。圖 1是由controx2000tongyongjiankongzutairuanjianshejidecixiangmushuichulixitonggongyiliuchengtu，tuzhongzuobianqiansebufenshiweishengreshuizidonghunshuiwenkongbufen，shibenwenyanjiudezhongdian，youredianzucelianghunshuiqidechukouwendu，genjuchukouwenduyouAO_ISO_08輸出信號調整三通調節筏的開度控製熱水的流量，從而達到控製混水器水溫的目的。

          圖 1 水處理係統工藝流程圖

    為實現PID技術的計算機控製，對上述PID算法進行離散化處理。位置式PID控製算法的控製精度較高，但考慮到位置式PID控製算法每一次輸出都是全量輸出，計算機一旦出現故障可能會導致P有較大幅度的輸出變化，對驅動係統造成傷害^[7]。為此，采用增量式數字PID控製算法。

    根據工程經驗，溫度控製係統采樣周期T的選擇一般為15-20S。選擇采樣周期為10S，通過上述步驟，確定比例係數K_c
、積分係數K_i和微分係數K_d
，選擇最佳參數並將其固定。圖 3表示了從係統啟動到輸出穩定時PID調節輸出的情況,縱(zong)坐(zuo)標(biao)以(yi)百(bai)分(fen)比(bi)的(de)形(xing)式(shi)表(biao)示(shi)設(she)定(ding)值(zhi)與(yu)輸(shu)出(chu)值(zhi)，橫(heng)坐(zuo)標(biao)表(biao)示(shi)時(shi)間(jian)。從(cong)圖(tu)中(zhong)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，係(xi)統(tong)啟(qi)動(dong)瞬(shun)間(jian)由(you)於(yu)設(she)定(ding)值(zhi)與(yu)輸(shu)出(chu)值(zhi)差(cha)別(bie)較(jiao)大(da)，係(xi)統(tong)跟(gen)隨(sui)速(su)度(du)較(jiao)快(kuai)，隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)設(she)定(ding)值(zhi)與(yu)輸(shu)出(chu)值(zhi)之(zhi)差(cha)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)
，調(tiao)節(jie)量(liang)也(ye)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)，係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)平(ping)穩(wen)。