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恒壓供水系統PID原理
2016-10-14 20:24:08

PID控制原理
  根據反饋原理:要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變,就應該引這個(gè)物理量與恒值比較,形成閉環(huán)系統.我們要想保持水壓的恒定,因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較,從而形成閉環(huán)系統.但被控制的系統特點(diǎn)是非線(xiàn)性、大慣性的系統,現在控制和PID相結合的方法,在壓力波動(dòng)較大時(shí)使用模糊控制,以加快響應速度;在壓力范圍較小時(shí)采用PID來(lái)保持靜態(tài)精度.這通過(guò)PLC加智能儀表可時(shí)現該算法,同時(shí)對PLC的編程來(lái)時(shí)現泵的工頻與變頻之間的切換.實(shí)踐證明,使用這種方法是可行的,而且造價(jià)也不高.

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要想維持供水網(wǎng)的壓力不變,根據反饋定理在管網(wǎng)系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于供水系統管道長(cháng)、管徑大,管網(wǎng)的充壓都較慢,故系統是一個(gè)大滯后系統,不易直接采用PID調節器進(jìn)行控制,而采用PLC參與控制的方式來(lái)實(shí)現對控制系統調節作用.
  用變頻調速來(lái)實(shí)現恒壓供水,與用調節閥門(mén)來(lái)實(shí)現恒壓供水相比,節能效果十分顯著(zhù)(可根據具體情況計算出來(lái)).其優(yōu)點(diǎn)是:
1、 起動(dòng)平衡,起動(dòng)電流可限制在額定電流以?xún)?從而避免了起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;
2、 由于泵的平均轉速降低了,從而可延長(cháng)泵和閥門(mén)等的使用壽命;
3、 可以消除起動(dòng)和停機時(shí)的水錘效應;
  一般地說(shuō),當由一臺變頻器控制一臺電動(dòng)機時(shí),只需使變頻器的配用電動(dòng)機容量與實(shí)際電動(dòng)機容量相符即可.當一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動(dòng)機時(shí),原則上變頻器的配用電動(dòng)機容量應等于兩臺電動(dòng)機的容量之和.但如在高峰負載時(shí)的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時(shí),
可考慮適當減小變頻器的容量,但應注意留有足夠的容量.
  雖然水泵在低速運行時(shí),電動(dòng)機的工作電流較小.但是,當用戶(hù)的用水量變化頻繁時(shí),電動(dòng)機將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過(guò)電動(dòng)機的額定電流,導致電動(dòng)機過(guò)熱.因此,電動(dòng)機的熱保護是必需的.對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫升,變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機的熱保護.
  在主要功能預置方面,最高頻率應以電動(dòng)機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率.升、降速時(shí)間在采用PID調節器的情況下,升、降速時(shí)間應盡量設定得短一些,以免影響由PID調節器決定的動(dòng)態(tài)響應過(guò)程.如變頻器本身具有PID調節功能時(shí),只要在預置時(shí)設定PID功能有效,則所設定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效.
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