科技研讨于对继电器输出状态硬件锁存，以防止输出状态被干扰。
ULN2003为反向驱动芯片，同时在74LS273的CLEAR管脚外接了RC电路，用于开机上电时使74LS273的输出端清零，可以防止继电器的误动作，对变频器起保护作用。
在报警输入端与CPU之间采用光耦隔离，以消除外部干扰。
系统A／D输入采用8位串行ADC0831逐次逼近式模数转换器，D／A输出采用了光耦隔离式D／A输出，并采用LM358双运放组成D／A输出及驱动电动机。
模拟量D／A控制输出：由P3.3定时输出占空比与频率相对应的PWM调制信号，通过二级运放LM358由其第7引脚输出与频率相对的电压信号，在输出端调整电位器Rw可调整输出电压的大小0V～5V或0V～10V开关量输入／输出分别设置了贮水池高低水位报警、消防信号报警、变频器故障报警、欠压报警等功能，当有报警输入时，单片机在74LS273锁存器的一输出端输出高电平信号，通过ULN2003反向驱动块和继电器启动外接报警灯或喇叭，同时对于不同的故障分别产生故障显示和相应的报警处理。
本系统设置了键盘―显示模块，可用于不同场合调试时进行参数设定，操作方便，易于安装，并充分考虑了抗干扰措施，系统具有高可靠性。
2软件设计。系统软件程序由主程序、定时中断显示控制运算及频率输出等子程序组成。
软件设计特点：采用了模块化设计，采用了先进智能PID控制算法并增加了容错技术和抗干扰平均值数字滤波算法，采用了系统定时复位的软件方案1秒复位1次，以消除程序运行时死机现象。
系统的控制算法：控制系统的控制对象有变频驱动器、电机水泵组、压力传感器，可以看成为3个惯性环节K／TS＋1的相串联，依据二阶工程最佳闭环系统的设计方法，调节器应为PID调节器，水压给定植PS与水压检测信号P的差值ek经PID调节器的控制算式为：uk＝uk－1＋Kp［ek－ek－1］＋KI？ek＋KD［ek－2ek－1＋ek－2］式中：KP，KI，KD分别为比例、积分、微分系数，可由实际对象特性进行整定。
在实际系统运行时采用软启动方式以避免供水水泵对管网的冲击，在软件设计上将启动初始控制策略选定为：当｜PS－P｜≥ε时，执行输出控制电压为一由零逐渐上升的斜坡函数使变频器的输出频率缓慢上升，一般设计启动生速时间定为5s～10s，ε为误差带宽度。
当｜PS－P｜＜ε时，执行PID控制调节算式。
若采用水压继电器测定水压，控制策略选定为：当P＜Pd时，上限压力继电器断开，输出控制电压uk＝uk－1＋△。
当Pg＞P＞Pd时，上限和下限压力继电器一个闭合一个断开，闭合和断开的状况和压力变化的方向有关，输出控制电压uk＝uk－1。
当P＞Pg时，下限压力继电器闭合，输出控制电压uk＝uk－1－△。
其中Pd为下低限压力；Pg为上高限压力；△为一偏差数值。
当这些因素都设计好后，还要考虑其他因素。第一，由于实际供水高低峰时间不一样，因此要按其用水规律分时段编制压力给定值表，实现供水水压定时控制。
第二，电机切换控制时，由于电机由变频切换到工频启动下一台电机时，应用程序实现D／A控制输出电压为零，使其变频器输出为零；只有在切换完成后，D／A输出的电压才能从零逐渐上升，使变频器输出频率及电机转速上升，使水压逐渐上升到指定值。
结语此套装置用于高层居住小区楼宇供水系统中，能实现多种监控功能，水泵电机启动稳定，系统动态控制性能良好，稳态控制精度在±0.02MPa之间，具有抗干扰能力强、性价比高的特点。
本文关键字：程序 电工基础，电工技术 - 电工基础
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