PID控制原理在無(wú)塔自動(dòng)供水器中的應(yīng)用
PID控制原理在無(wú)塔自動(dòng)供水器中的應(yīng)用
無(wú)塔自動(dòng)供水器PID控制原理
根據(jù)反饋原理：要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引這個(gè)物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就 須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點(diǎn)是非線(xiàn)性、大慣性的系統(tǒng)，現(xiàn)在控制和PID相結(jié)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(yīng)速度；在壓力范圍較小時(shí)采用PID來(lái)保持靜態(tài)精度。無(wú)塔自動(dòng)供水器這通過(guò)PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法，同時(shí)對(duì)PLC的編程來(lái)時(shí)現(xiàn)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。
要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長(zhǎng)、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，而采用PLC參與控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
無(wú)塔自動(dòng)供水器系統(tǒng)創(chuàng)新功能
一、無(wú)塔自動(dòng)供水器供水視窗系統(tǒng) 采用較新的供水視窗軟件，人機(jī)界面觸摸式操作方式，將現(xiàn)場(chǎng)的各泵工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)壓力、變頻頻率、多種故障顯示、修改運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)全部在視窗相應(yīng)的畫(huà)面（頁(yè)數(shù)）顯示出來(lái)。文字、數(shù)字及圖形有機(jī)的配合，即豐富了系統(tǒng)的內(nèi)容，又增加了系統(tǒng)的完整性、以利于操作人員更簡(jiǎn)便、直觀、正確的掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。視窗系統(tǒng)上留有多種接口，以備必，要時(shí)的升級(jí)及相應(yīng)的通信功能。
二、無(wú)塔自動(dòng)供水器語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng) 設(shè)備可增設(shè)遠(yuǎn)程語(yǔ)音報(bào)警功能，當(dāng)設(shè)備控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)觸發(fā)報(bào)警撥號(hào)系統(tǒng)撥打預(yù)先設(shè)置好的固定電話(huà)或者手機(jī)號(hào)碼，語(yǔ)音通知管理人員設(shè)備有故障需要及時(shí)檢修，以免影響正常用戶(hù)用水。此控制功能需要占用一條電話(huà)線(xiàn)以便撥號(hào)。
三、無(wú)塔自動(dòng)供水器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) 設(shè)備可具備遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，利用GPRS/MODEM實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程控制，異地實(shí)時(shí)控制各泵工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)壓力、變頻頻率等系統(tǒng)參數(shù)，并對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警記憶處理。
無(wú)塔自動(dòng)供水器產(chǎn)品簡(jiǎn)介
中贏系列無(wú)塔自動(dòng)供水器是我公司獨(dú)立研制的采用數(shù)字微機(jī)自動(dòng)控制，高效低耗的新型無(wú)塔供水設(shè)備。本設(shè)備采用國(guó)際知名品牌優(yōu)質(zhì)變頻器，內(nèi)置PID控制器，可根據(jù)管網(wǎng)瞬間的壓力和流量變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速及多臺(tái)水泵的啟停，在滿(mǎn)足用戶(hù)流量需求的基礎(chǔ)上，使供水壓力始終恒定在預(yù)先設(shè)定的壓力值上，也可根據(jù)所需壓力的變化調(diào)節(jié)壓力，整套系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行可靠，高效節(jié)能。在供水中應(yīng)用，可取代給水系統(tǒng)中的水塔、高位水箱或氣壓罐等供水方式，性能穩(wěn)定、節(jié)能效果顯著，是國(guó)家重點(diǎn)推廣的節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)品。
中贏系列無(wú)塔自動(dòng)供水器主要由微機(jī)變頻控制柜、水泵機(jī)組、壓力傳感器、液位控制器(可選)、管路管件和閥門(mén)等構(gòu)成。
無(wú)塔自動(dòng)供水器應(yīng)用范圍
·高層建筑、住宅小區(qū)、企事業(yè)等生活、消防給水系統(tǒng)、曖通、中央空凋循環(huán)系統(tǒng)和分質(zhì)無(wú)塔自動(dòng)供水器；
·各類(lèi)工礦企業(yè)生產(chǎn)用水(如循環(huán)冷卻水、L業(yè)鍋爐無(wú)塔自動(dòng)供水器等需要恒壓的生產(chǎn)用水)；
·油田輸油管道，油庫(kù)、油泵站、油港等恒壓輸油系統(tǒng)；
·各類(lèi)自來(lái)水廠、給水加壓泵站；
·各類(lèi)中水、污水、廢水處理廠；
·大型廣場(chǎng)、公園綠地和農(nóng)場(chǎng)的噴灌站；
·各類(lèi)型深水井無(wú)塔自動(dòng)供水器
·以上舊有系統(tǒng)的節(jié)能、降耗改造
無(wú)塔自動(dòng)供水器系統(tǒng)原理
以多臺(tái)水泵并聯(lián)供水，系統(tǒng)設(shè)定一恒定的壓力值，當(dāng)用水量變化而產(chǎn)生管網(wǎng)壓力的變化，通過(guò)遠(yuǎn)傳壓力表，將管網(wǎng)壓力反饋給PID控制器，通過(guò)PID控制器調(diào)整變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速以保持無(wú)塔自動(dòng)供水器如不能滿(mǎn)足供水要求時(shí)，則變頻器將控制多臺(tái)變頻泵和工頻泵的啟停而達(dá)到恒壓變量供水。
無(wú)塔自動(dòng)供水器系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
·無(wú)塔自動(dòng)供水器采用高性能進(jìn)口變頻調(diào)速器，配用先進(jìn)的數(shù)字微機(jī)控制技術(shù)，自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)恒壓變量、多恒壓變量、變壓變量多種控制方式，多種啟停方式，壓力穩(wěn)定精度≤±1％；
節(jié)能效果顯著，節(jié)能率一般可達(dá)20％一50％；
·微機(jī)控制對(duì)多臺(tái)泵(或潛水泵)實(shí)現(xiàn)變頻軟啟動(dòng)，無(wú)沖擊電流，機(jī)械沖擊磨損較小，可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
·設(shè)備中多臺(tái)水泵可實(shí)現(xiàn)循環(huán)扁動(dòng)運(yùn)行，以均衡各泵的工作量進(jìn)一步延長(zhǎng)水泵壽命；
·微機(jī)控制器功能強(qiáng)人，系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置靈活；根據(jù)需求設(shè)定多達(dá)6臺(tái)主泵及l(fā)臺(tái)附屬小泵的供水控制系統(tǒng)。
·功能完善，安全可靠，可滿(mǎn)足各種特殊要求：
·具有完善的故障自檢和自處理功能，對(duì)過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)載、缺相、短路、過(guò)熱和變頻器故障均能自行診斷，及時(shí)發(fā)出聲光信號(hào)，并能存儲(chǔ)異常狀態(tài)的情況，以便檢修分析；
·全數(shù)字智能化微機(jī)控制，可根據(jù)具體情況修改運(yùn)行參數(shù)；
·無(wú)塔自動(dòng)供水器可根據(jù)用戶(hù)的需要增加各種功能：
1、沒(méi)制多組水位控制接口，可以同時(shí)控制幾路水位信號(hào)，具有斷水保護(hù)功能。
2、設(shè)置定時(shí)啟停程序；
3、預(yù)留遠(yuǎn)程控制接口，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的中心監(jiān)控管理(用戶(hù)可選)。
4、配置先進(jìn)的人機(jī)界面(用戶(hù)可選)
無(wú)塔自動(dòng)供水器特點(diǎn)
1、 高效節(jié)能
無(wú)塔自動(dòng)供水器能根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際用水量和使用壓力自動(dòng)檢測(cè)，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(耗電量)，使設(shè)備始終處于高效率的工作狀態(tài)。
2、 供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定
無(wú)塔自動(dòng)供水器由微機(jī)構(gòu)成自動(dòng)閉環(huán)控制，能在0.5秒內(nèi)使變化的壓力恢復(fù)正常，壓力調(diào)節(jié)精度為設(shè)定值的±5%。
3、占地小、投資少，安裝工期短。
無(wú)塔自動(dòng)供水器與其他老式無(wú)塔供水設(shè)備相比節(jié)約占地3~16倍，比建水塔節(jié)約投資15%~60%。設(shè)備體積小，組裝、安裝調(diào)試方便，運(yùn)輸及安裝工期短。
4、 保護(hù)功能全，運(yùn)行安全可靠，操作方便
無(wú)塔自動(dòng)供水器主機(jī)采用進(jìn)口變頻調(diào)速器，自身具有欠壓、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載、短路、過(guò)熱、失速防止等保護(hù)功能，無(wú)故障運(yùn)用達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上。設(shè)備配電控制部分，采用智能化控制原理，操作方便實(shí)用，設(shè)備工作狀況一目了然，便于非專(zhuān)業(yè)人員很快熟練掌握。
5、 供水功能全，保險(xiǎn)系數(shù)高
無(wú)塔自動(dòng)供水器局部出現(xiàn)故障時(shí)，能啟用應(yīng)急功能繼續(xù)供水。揚(yáng)子江設(shè)備可與市政供水網(wǎng)自動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行，并具有雙恒壓功能，即能滿(mǎn)足生活生產(chǎn)用水的正常壓力和流量，有能在出現(xiàn)火情時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為高壓大流量供水，可一機(jī)多用。
6、 適用范圍
無(wú)塔自動(dòng)供水器供水壓力0.15~2.0MP，供水高度10－200米，單套設(shè)備每小時(shí)供水量10~50000m3/h，可用于大、中、小型自來(lái)水的配套改造；可用于企事業(yè)單位、住宅區(qū)、農(nóng)村的生產(chǎn)、生活、辦公用水。
我們中贏的無(wú)塔自動(dòng)供水器具有以下特點(diǎn)：
一、控制系統(tǒng)性能優(yōu)越、功能齊全、可靠性高：變頻控制系統(tǒng)的主要電器元器件配件都是進(jìn)口品牌產(chǎn)品，我們產(chǎn)品的基本配置是：
1、可編程控制器(PLC)采用德國(guó)西門(mén)子產(chǎn)品。
2、接觸器、熱保護(hù)是德國(guó)西門(mén)子或者是法國(guó)施耐德產(chǎn)品，接觸器的容量比配用電機(jī)容量提高兩個(gè)檔次，例如7.5KW電機(jī)額定電流 15安，我們配用32A的接觸器，保證控制系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
3、變頻器選用日本三墾品牌產(chǎn)品或者是瑞士ABB品牌變頻器。
4、中間繼電器選用法國(guó)施耐德產(chǎn)品。
5、其余輔助元器件均是國(guó)內(nèi)知名品牌產(chǎn)品-空氣開(kāi)關(guān)為正泰集團(tuán)產(chǎn)品、面板元件為上海二工集團(tuán)產(chǎn)品。
無(wú)塔自動(dòng)供水器適用于如下范圍：
1. 適用于城鎮(zhèn)水廠及加壓泵站；
2. 適用于居住區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、賓館、飯店及其他大型公共建筑場(chǎng)所的生活用水和消防供水；
3. 適用于大中小型工礦企業(yè)的生產(chǎn)（生活）供水及消防無(wú)塔自動(dòng)供水器；
4. 適用于工礦企業(yè)恒壓、變壓、冷卻供水和循環(huán)無(wú)塔自動(dòng)供水器及其它輸液系統(tǒng)；
5. 可用于熱水供應(yīng)、采暖、空調(diào)、通風(fēng)、供水、供氣系統(tǒng)；
6. 可用于污水泵站、污水處理中的污水提升和供氣系統(tǒng)；
7. 可用于農(nóng)業(yè)排灌、園林噴灑、水景和音樂(lè)噴泉系統(tǒng)
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