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当方向盘遇上数学魔法：MPC主动转向控制实战手记
恒压供水一拖五辅泵程序可自由组泵一拖五以下都可以用己用于实际工程。
直接就可以使用硬件配置:西门子smartAM03海为B7S物联网屏可手机电脑远程控制有完整的程序图纸最近在工业自动化项目里搞了个恒压供水系统主泵一拖五带辅泵的配置算是把西门子smart PLC玩出花了。
这套方案已经在三个小区供水项目里稳定运行半年多今天跟大家唠唠实现思路关键代码直接扒出来看。
先说硬件组合这套系统主打的就是经济实惠西门子smart SR40做主控别问为啥不用1200甲方预算就爱这个AM03扩展模块接压力变送器变频器海为B7S物联网屏当操作面板辅泵单独用了个国产变频器别问牌子问就是性价比重点看泵组切换逻辑。
程序里用了个骚操作——动态优先级队列这是保证五台主泵均匀磨损的关键// 泵状态结构体 TYPE Pump_Status : STRUCT RunHours : REAL; // 累计运行小时 Fault : BOOL; // 故障状态 Priority : INT; // 动态优先级 END_STRUCT END_TYPE // 队列排序函数 FUNCTION SortPumps : ARRAY[
.5] OF INT VAR_INPUT Pumps : ARRAY[
.5] OF Pump_Status; END_VAR VAR_TEMP i,j : INT; temp : INT; END_VAR // 冒泡排序实现动态优先级调整 FOR i : 1 TO 4 DO FOR j : i1 TO 5 DO IF (Pumps[j].Priority Pumps[i].Priority) AND NOT Pumps[j].Fault THEN temp : Pumps[i].Priority; Pumps[i].Priority : Pumps[j].Priority; Pumps[j].Priority : temp; END_IF END_FOR END_FOR这段代码实现了泵组的智能轮换。
每次启动优先选择运行时间最短的泵运行时持续更新各泵的Priority值。
实际调试中发现把冒泡排序改成插入排序能减少30%的运算时间不过smart的CPU扛得住就懒得改了。
压力闭环控制是另一个核心直接上PID代码// 简化版PID功能块调用 PID_Compact_DB( COM_RST : , MANUAL : , CYCLIC : TRUE, SP_INT :
0, // 3公斤目标压力 PV_IN : Pressure_AI, // 压力反馈 GAIN :
2, // 这三个参数调了三天 TI : T#30s, TD : T#5s, LMN : PID_Output); // 输出给变频器重点说下参数整定经验小区用水高峰时压力波动大把微分时间拉长能有效抑制震荡但TI不能超过40秒否则响应太慢会被业主投诉。
现场调试时边调参数边观察压力曲线最后发现把增益设为
2时既能快速响应又不会频繁启停泵。
恒压供水一拖五辅泵程序可自由组泵一拖五以下都可以用己用于实际工程。
直接就可以使用硬件配置:西门子smartAM03海为B7S物联网屏可手机电脑远程控制有完整的程序图纸物联网功能是甲方爸爸的最爱海为屏的远程监控代码有点意思// 微信推送报警功能 IF Pump_Fault OR Pressure_Low_Alarm THEN HTTP_GET(URL:http://wxapi.com/alert?msg泵组异常); SMS_Send(Text:设备ID123告警, Number:
; END_IF // 远程控制安全验证 IF Web_Command.En THEN CASE Web_Command.CMD OF 1: StartPump(Web_Command.PumpNo); // 启动指定泵 2: StopAll; // 急停 ELSE AddLog(非法指令); END_CASE // 操作记录必须留痕 WriteDB_Log(Time(), Web_User, Web_CMD); END_IF这里埋了个坑早期版本没加操作日志结果物业乱按手机APP导致系统宕机。
后来强制所有远程操作必须记录操作时间和账号还加了二级密码验证。
现在用RSA加密传输指令虽然smart处理起来有点吃力但安全第一嘛。
辅泵控制逻辑反而更折腾这货要在主泵全故障时顶上平时还要当消防备胎。
程序里用了状态机实现CASE StandbyPump_State OF 0: // 待机状态 IF MainPump_Fault_ALL THEN StandbyPump_State : 10; ELSIF Fire_Signal THEN StandbyPump_State : 20; END_IF 10: // 应急供水模式 Start_Standby(FullSpeed); IF NOT MainPump_Fault_ALL THEN StandbyPump_State : 0; END_IF 20: // 消防模式 Start_Standby(BoostSpeed); Reset_Fire_Signal; // 等消防信号解除 END_CASE现场测试时发现辅泵启动瞬间会导致压力突变后来在启动指令后加了5秒软启动延时才好。
图纸里变频器接线也有讲究主泵用RS485并联辅泵单独走硬线控制——别问为什么问就是被干扰搞怕过。
这套系统最爽的是扩展性要改成一拖三或者加个什么紫外线消毒功能直接在程序架构里插模块就行。
最近又在折腾把数据对接物业ERP系统海为屏的Python脚本功能倒是意外的好用。
有需要全套图纸的老铁可以私信记得自带U盘甲方不许发网盘...