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PID算法在變頻恒壓供水系統中的實現

2013/5/4 15:29:23??????點擊:

PID算法在變頻恒壓供水系統中的實現

     按偏差的比例、積分和微分進行控制的調節器,簡稱為PID調節器,是連續系統中技術成熟且應用廣泛的一種調節器。它的結構簡單,不一定需要系統的確切數學模型,參數易于調整,在變頻恒壓供水系統長期應用中己積累了豐富經驗。將它移植到計算機控制系統,通過軟件予以實現,對于大多數控制對象都能獲得滿意的控制效果,所以人們常常采用數字PID調節算法,變頻恒壓供水系統并根據經驗和實驗,在線整定參數,具有很強的靈活性和適應性。隨著微機控制技術的發展,PID控制算法己能在微機上簡單地實現。由于軟件設計的靈活性,PID算法可以很容易得到修正而比模擬PI調節器的性能更完善,因此,PID控制算法是電機微機控制中常用的一種基本控算法,在變頻恒壓供水設備中,主要的壓力控制方法就是PID控制方法,通常由內置專用的PD控制器或采用PLC 實現PD控制。

 


變頻恒壓供水系統介紹

      變頻恒壓供水系統是指在供水管網中用水量發生變化時,出口壓力保持不變的供水方式。供水管網的出口壓力值是根據用戶需求確定的。傳統的恒壓供水方式是采用水塔、高水位箱、氣壓罐等設施實現的。 

      近年來,隨著變頻調速技術的日益成熟,其顯著的節能效果和可靠穩定的控制方式,在供水系統中得到廣泛的應用。變頻恒壓供水系統對水泵電機實行無級調速,依據用水量及水壓變化通過微機檢測、運算,自動改變水泵轉速保持水壓恒定以滿足用水要求,是目前較好,合理的節能供水系統。變頻恒壓供水系統與傳統的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較,不論是投資、運行的經濟性、還是系統的穩定性、可靠性、自動化程度等方面都具有優勢:

(1)高效節能。與傳統供水方式相比變頻恒壓供水能節能30%-60%。

(2)占地面積小,投入少,效率高。 

(3)配置靈活,自動化程度高,功能齊全,靈活可靠。

(4)運行合理,由于一天內的平均轉速下降,軸上的平均扭矩和磨損減少,水泵的壽命將大為提高。 

(5)由于能對水泵實現軟停和軟起,并可消除水錘效應(水錘效應:直接起動和停機時,液體動能的急劇變大,導致對管網的較大沖擊,有很大破壞力)。

(6)操作簡便,省時省力。

 

變頻恒壓供水系統原理

      變頻恒壓供水系統以管網水壓 (或用戶用水流量)為設定參數,通過微機控制變頻器的輸出頻率從而自動調節水泵電機的轉速,實現管網水壓的閉環調節 (PID),使供水系統自動恒穩于設定的壓力值:即用水量增加時,頻率升高,水泵轉速加快,供水量相應增大;用水量減少時,頻率降低,水泵轉速減慢,供水量亦相應減小,這樣就保證了供水效率用戶對水壓和水量的要求,同時達到了提高供水品質和供水效率的目的,“用多少水,供多少水”;采用該設備不需建造高位水箱,水塔,水質無二次污染,是一種理想的現代化建筑供水設備。

 

變頻恒壓供水系統特點

1.采用可編程控制器,程序靈活多變,精度高,可靠性強,功能多,反映速度塊。

2.均配有穩壓泵或穩壓罐穩壓,在用水量小到一定值時,主泵可停止運轉,減少水泵電機的機械磨損并且節約電能。

3.對水泵均為軟啟動,延長設備壽命,消除了啟動電流對電網的沖擊。

4.根據用水量的變化,水泵循環變頻運行,先啟的先停,使水泵均衡工作。當一臺泵運轉六小時或二十四小時,自動切換到另一臺。

5.較大的特點為雙恒壓控制,生活消防可公用的一套設備,為用戶節約投資。而且一機兩用,大大的提高了使用效率。

6.結構緊湊,占地面積小 ,安裝塊,投資省,運行穩定。  

變頻恒壓供水系統適用范圍

1.各種類型的自來水廠,供水站。

2.工業與民用建筑的生活、生產、消防用水系統。

3.公共設施賓館,飯店的生活熱水,空調供水系統。

4.油田的輸油管道,油泵站恒壓輸送系統和工廠、礦山通風機風壓調節系統。

5.熱水鍋爐定壓及熱水管道的定壓系統。

 

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