變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 速功能，讓加減速過(guò)程變得緩和，防止沖擊和載物倒塌；直流制動(dòng)功能，制動(dòng)時(shí)間在0-30秒范圍可調(diào)，保證快速可控的制動(dòng)，不需要外接電阻；內(nèi)置PID模塊，可用于閉環(huán)控制；多種頻率設(shè)定方式；多種附加功能；三路晶體管輸出。I/O特性8個(gè)可設(shè)定的多功能開(kāi)關(guān)量輸入口，給操作者極大的靈活性；3路可設(shè)定的開(kāi)路集電極晶體管多功能輸出，可用于頻率到達(dá)、頻率值檢測(cè)、過(guò)載、運(yùn)等多種提示；設(shè)有模擬電流/電壓輸入端子，實(shí)現(xiàn)外部頻率設(shè)定。保護(hù)功能具有過(guò)電壓/欠電壓保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、PTC熱敏電阻保護(hù)、電機(jī)鎖死保護(hù)、缺相保護(hù)、電涌保護(hù)、失速保護(hù)、CPU/存貯器異常保護(hù)等。（3）變頻器接線及功能設(shè)定見(jiàn)表3-2,頻率參數(shù)設(shè)

2、置說(shuō)明汛（1）最高頻率：變頻器的最高頻率只能與水泵額定頻率相等。（2）上限頻率：實(shí)際預(yù)置需略低于額定頻率50Hz。（3）下限頻率：下限頻率不能太低，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。（4）啟動(dòng)頻率：在從0Hz開(kāi)始啟動(dòng)的一段頻率內(nèi)，實(shí)際上電機(jī)轉(zhuǎn)不起來(lái)。因此，應(yīng)適當(dāng)預(yù)置啟動(dòng)頻率值，使其在啟動(dòng)瞬間有一點(diǎn)沖擊力。表3-2變頻器接線及功能設(shè)定變頻器端子現(xiàn)場(chǎng)器件與接線端子功能代碼參數(shù)預(yù)置注釋FWDPLC的Y0端子啟動(dòng)/停止變頻運(yùn)行CMPLC的COMXIPLC的Y16E017PLC的Y16動(dòng)作，自由停車Y2PLC的XIE211頻率極限信號(hào)輸出30APLC的X5變頻器故障總報(bào)警信號(hào)30CPLC的COM接公共端F0350

3、最高輸出頻率（Hz）F1549.5上限頻率（Hz）F1630下限頻率(Hz)F2310起動(dòng)頻率F17100頻率設(shè)定信號(hào)增益PLC的選型PLC的選型主要從PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)器容量、輸入/輸出接口模塊類型等方面來(lái)選擇PLC型號(hào)。根據(jù)供水系統(tǒng)控制任務(wù)及設(shè)計(jì)方案，輸入信號(hào)需16點(diǎn)，輸出信號(hào)需16點(diǎn)，選擇三菱FX2N-32MR型PLC,其I/O端子如表3-3所示。表3-3現(xiàn)場(chǎng)器件與I/O端子功能示意表現(xiàn)場(chǎng)器件與接線端子I/O地址功能注釋輸入中間繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)X0自動(dòng)/手動(dòng)功能轉(zhuǎn)換變頻器Y2端子X(jué)I變頻器輸出頻率極限信號(hào)遠(yuǎn)傳壓力表壓力上限電節(jié)點(diǎn)X2壓力下限到達(dá)信號(hào)遠(yuǎn)傳壓力表壓力下限電節(jié)點(diǎn)X3

4、壓力上限到達(dá)信號(hào)水池水位下限信號(hào)X4水池水位下限信號(hào)(缺水)變頻器輸出報(bào)警繼電器30AX5變頻器故障報(bào)警信號(hào)FR1常開(kāi)觸點(diǎn)X61#電機(jī)過(guò)載信號(hào)FR2常開(kāi)觸點(diǎn)X72#電機(jī)過(guò)載信號(hào)FR3常開(kāi)觸點(diǎn)X103#電機(jī)過(guò)載信號(hào)FR4常開(kāi)觸點(diǎn)XII4#電機(jī)過(guò)載信號(hào)KM1常開(kāi)輔助觸點(diǎn)X121#電機(jī)變頻運(yùn)行故障信號(hào)KM3常開(kāi)輔助觸點(diǎn)X132#電機(jī)變頻運(yùn)行故障信號(hào)KM5常開(kāi)輔助觸點(diǎn)X143#電機(jī)變頻運(yùn)行故障信號(hào)KA25常開(kāi)輔助觸點(diǎn)X151#電機(jī)跳空開(kāi)故障信號(hào)KA26常開(kāi)輔助觸點(diǎn)X162#電機(jī)跳空開(kāi)故障信號(hào)KA27常開(kāi)輔助觸點(diǎn)X173#電機(jī)跳空開(kāi)故障信號(hào)輸出接變頻器FWD端Y0實(shí)線復(fù)位/運(yùn)行控制KA1線圈Y11#變頻

5、運(yùn)行控制及指示KA2線圈Y21#工頻運(yùn)行控制及指示KA3線圈Y32#變頻運(yùn)行控制及指示KA4線圈Y42#工頻運(yùn)行控制及指示KA5線圈Y53#變頻運(yùn)行控制及指示KA6線圈Y63#工頻運(yùn)行控制及指示KA7線圈Y7輔助泵工頻運(yùn)行控制及指示KA10線圈Y10水池水位下限報(bào)警指示KA11線圈YU變頻器故障報(bào)警指示KA12線圈Y12現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制指示KA13線圈Y13自動(dòng)變頻運(yùn)行指示KA14線圈Y14自動(dòng)工頻運(yùn)行指示KA15線圈Y15遠(yuǎn)程手動(dòng)運(yùn)行指不KA16線圈Y16變頻器XI端子功能有效KA17線圈Y17無(wú)人值守電話自動(dòng)報(bào)警FX2N-32MR主要參數(shù)及特點(diǎn)：I/O點(diǎn)數(shù):16/16；用戶程序步數(shù):：4K；基

6、本指令：27條；功能指令：298條；基本指令執(zhí)行時(shí)間：0.08微秒；通信功能:強(qiáng);輸出形式：繼電型；輸出能力：2A/點(diǎn)。系統(tǒng)可靠性措施作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，還需考慮加強(qiáng)抗干擾措施，保證運(yùn)行的穩(wěn)定（1）變頻器和PLC應(yīng)安裝于專門的控制柜中，但一定要保證良好的通風(fēng)環(huán)境和散熱,PLC四周留有50nun以上的凈空間。環(huán)境溫度最好控制在45以下，相對(duì)濕度在590%,盡量不要安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動(dòng)、熱源或潮濕的地方。（2）控制柜和水泵現(xiàn)場(chǎng)距離不要太遠(yuǎn)，尤其是遠(yuǎn)傳壓力表至變頻器的4-20mA電流信號(hào)和至PLC的壓力上、下限開(kāi)關(guān)量信號(hào)的傳輸電纜要盡可能短，而且要盡量遠(yuǎn)

7、離那些會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的裝置。（3）外圍設(shè)備信號(hào)線、控制信號(hào)線和動(dòng)力線應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)，不能扎在一起，且應(yīng)采用屏蔽線且屏蔽層接地。（4）變頻器和PLC均要可靠接地。接地電阻應(yīng)小于100Q,接地線須盡可能短和粗，并且應(yīng)連接于專用接地極或公用接地極上，不要使用變頻器、PLC外殼或側(cè)板上的螺釘作為接地端。而且二者在接地時(shí)，應(yīng)盡量分開(kāi)，不要使用同一接地線。（5）電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)冷卻效果下降，應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)具有良好的通風(fēng)條件。（6）在電氣設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)中，充分考慮電氣設(shè)備之間的互鎖關(guān)系。（7）選用性能可靠的繼電器、接觸器對(duì)于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行也具有十分重要的意義。（8）要考慮防雷設(shè)計(jì)。如電源是架空進(jìn)線.在進(jìn)線

8、處裝設(shè)變頻器專用避雷器，或按規(guī)范要求在離變頻器20m遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管做專用接地保護(hù)。如果電源是電纜引入，則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng)，以防雷電竄入破壞設(shè)備口】。（9）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)還加入了無(wú)人執(zhí)守故障自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器。當(dāng)出現(xiàn)變頻器故障、電機(jī)故障、PLC故障以及水位過(guò)低等現(xiàn)象時(shí)，自動(dòng)撥打管理人員的電話，提高系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理能力。4PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水泵工頻/變頻運(yùn)行狀態(tài)及轉(zhuǎn)換過(guò)程分析供水狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換供水狀態(tài)是指供水時(shí)按照用水量的大小設(shè)定投入運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù)及運(yùn)行狀況。根據(jù)城區(qū)用水量可分為小、較小、較大和大四種情況，并分別由輔助泵、一臺(tái)主泵變頻、兩臺(tái)主泵一工一變及三臺(tái)主泵兩工一變投入運(yùn)行。啟動(dòng)自動(dòng)變頻運(yùn)行方式

9、時(shí)，首先起動(dòng)輔助穩(wěn)壓泵工頻運(yùn)行供水，當(dāng)用水量大，超過(guò)輔助泵最大供水能力而無(wú)法維持管道內(nèi)水壓時(shí)，延時(shí)1分鐘PLC通過(guò)變頻器啟動(dòng)1號(hào)主水泵供水，同時(shí)關(guān)閉輔助泵的運(yùn)行。在1號(hào)主水泵供水過(guò)程中，變頻器根據(jù)水壓的變化通過(guò)PID調(diào)節(jié)器調(diào)整1#主水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制流量，維持水壓。若用水量繼續(xù)增加，變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率時(shí)，仍達(dá)不到設(shè)定壓力，延時(shí)分鐘，由PLC給出控制信號(hào)，將1號(hào)主水泵與變頻器斷開(kāi)，轉(zhuǎn)為工頻恒速運(yùn)行，同時(shí)變頻器對(duì)2號(hào)主水泵軟啟動(dòng)。系統(tǒng)工作于1號(hào)工頻、2號(hào)變頻的兩臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行的供水狀態(tài)。當(dāng)用水量減少時(shí)，變頻器通過(guò)PID調(diào)節(jié)器降低水泵轉(zhuǎn)速來(lái)維持水壓。若變頻器輸出頻率達(dá)到下限頻率時(shí)，水壓仍過(guò)高，

10、延時(shí)1分鐘，按“先起先?！钡脑瓌t，由PLC給出控制信號(hào),將當(dāng)前供水狀態(tài)中最先工作在工頻方式的水泵關(guān)閉，同時(shí)PID調(diào)節(jié)器將根據(jù)新的水壓偏差自動(dòng)升高變頻器輸出頻率，加大供水量，維持水壓。當(dāng)用水量持續(xù)減少，系統(tǒng)繼續(xù)按“先起先停”原則逐臺(tái)關(guān)閉處于工頻運(yùn)行的水泵。當(dāng)系統(tǒng)處于單臺(tái)主水泵變頻供水狀態(tài)時(shí)，若用水量減少，變頻器輸出頻率達(dá)到下限頻率時(shí)，水壓仍過(guò)高時(shí)，延時(shí)5分鐘后，關(guān)閉變頻器運(yùn)行，啟動(dòng)輔助泵維持供水。狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系為保證在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)，各臺(tái)水泵運(yùn)行時(shí)間基本均等，避免某臺(tái)電機(jī)長(zhǎng)期得不到運(yùn)行而出現(xiàn)繡死現(xiàn)象，供水狀態(tài)的切換按照“有效狀態(tài)循環(huán)法”即“先起先?！钡脑瓌t操作。若有N臺(tái)水泵參與變頻調(diào)速，則滿

11、足“先起先?！痹瓌t的最大有效狀態(tài)數(shù)為Nhl。將來(lái)的供水狀態(tài)就在這些有效狀態(tài)范圍內(nèi)來(lái)回循環(huán)。本系統(tǒng)采用了三臺(tái)主水泵和一臺(tái)輔助穩(wěn)壓泵供水，其中只有主水泵參與變頻運(yùn)行，共有10種有效供水狀態(tài)，見(jiàn)表4-1表4-1系統(tǒng)供水狀態(tài)用水量狀態(tài)符號(hào)供水狀態(tài)小so輔助泵運(yùn)行，1、2、3#停機(jī)較小S201#變頻運(yùn)行，2、3#停機(jī)S212#變頻運(yùn)行，1、3#停機(jī)S223#變頻運(yùn)行，1、2#停機(jī)較大S231#工頻運(yùn)行，2#變頻運(yùn)行，3#停機(jī)S242#工頻運(yùn)行，3#變頻運(yùn)行，1#停機(jī)S253#工頻運(yùn)行，1#變頻運(yùn)行，2#停機(jī)大S261、2#工頻運(yùn)行，3#變頻運(yùn)行S272、3#工頻運(yùn)行，1#變頻運(yùn)行S283、1#工頻運(yùn)行，

12、2#變頻運(yùn)行各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系見(jiàn)圖4-1：圖4-1供水狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖中，箭頭向下為增泵過(guò)程，箭頭向上為減泵過(guò)程。從圖4-1可見(jiàn)，供水狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換不但和轉(zhuǎn)換條件有關(guān)，還與其目前所處的供水狀態(tài)有關(guān)；由輔助泵切換到主泵供水也遵循有效狀態(tài)循環(huán)方式，即上一次啟動(dòng)1#主泵，則下次由輔助泵切換到主泵供水，應(yīng)啟動(dòng)2#泵。狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件供水狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件是依據(jù)變頻器輸出頻率是否到達(dá)極限頻率及水壓是否達(dá)到上、下限值。設(shè)變頻器輸出頻率達(dá)到極限頻率時(shí)的信號(hào)為XI,水壓達(dá)到設(shè)定壓力下限值時(shí)的欠壓信號(hào)為X2,水壓達(dá)到設(shè)定壓力上限值時(shí)的超壓信號(hào)為X3。從輔助泵切換到主泵條件：滿足X2；從主泵切換到輔助泵條件：同時(shí)滿足X

13、I、X3；增泵條件：同時(shí)滿足XI、X2；減泵條件：同時(shí)滿足XI、X3o狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方法從輔助泵切換到主泵只需斷開(kāi)輔助泵的供電，同時(shí)用變頻器以起始頻率起動(dòng)一臺(tái)主泵的運(yùn)行即可。從主泵切換到輔助泵只需將主泵和變頻器的輸出斷開(kāi)，同時(shí)將輔助泵直接投入工頻運(yùn)行即可。PLC程序設(shè)計(jì)PLC編程語(yǔ)言PLC是由繼電器接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的一種新型的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。采用了面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題、簡(jiǎn)單直觀的PLC編程語(yǔ)言，易于學(xué)習(xí)和掌握。盡管國(guó)內(nèi)外不同廠家采用的編程語(yǔ)言不盡相同，但程序的表達(dá)方式基本類似，主要有四種形式：梯形圖，指令表，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和高級(jí)語(yǔ)言。梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形化編程語(yǔ)言，它沿用了傳統(tǒng)

14、的繼電接觸器控制中的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電路圖非常相似，但乂加入了許多功能強(qiáng)而乂使用靈活的指令。梯形圖語(yǔ)言編程的一般規(guī)則通常微、小型PLC主要采用繼電器梯形圖編程，其編程的一般規(guī)則有臼：(1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每一個(gè)邏輯行起始于左母線然后是觸點(diǎn)的各種連接，最后是線圈或線圈與右母線相連，整個(gè)圖形呈階梯形。梯形圖所使用的元件編號(hào)地址必須在所使用PLC的有效范圍內(nèi)。(2)梯形圖是PLC形象化的編程方式，其左右兩側(cè)母線并不接任何電源，因而圖中各支路也沒(méi)有真實(shí)的電流流過(guò)。但為了讀圖方便，常用“有電流”“得電”等來(lái)形象地描述用戶程序解算中滿足輸出線

15、圈的動(dòng)作條件，它僅僅是概念上虛擬的“電流”，而且認(rèn)為它只能由左向右單方向流，層次的改變也只能自上而下。(3)梯形圖中的繼電器實(shí)質(zhì)上是變量存儲(chǔ)器中的位觸發(fā)器，相應(yīng)某位觸發(fā)器為“1”態(tài),表示該繼電器線圈通電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi)，反之為“0”態(tài)。梯形圖中繼電器的線圈乂是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器線圈外，還包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)器等的線圈以及各種比較、運(yùn)算的結(jié)果。(4)梯形圖中信息流程從左到右，繼電器線圈應(yīng)與右母線直接相連，線圈的右邊不能有觸點(diǎn)，而左邊必須有觸點(diǎn)。(5)繼電器線圈在一個(gè)程序中不能重復(fù)使用：而繼電器的觸點(diǎn)，編程中可以重復(fù)使用，且使用次數(shù)不受限制。(6)PL

16、C在解算用戶邏輯時(shí)，是按照梯形圖由上而下、從左到右的先后順序逐步進(jìn)行的。43供水系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)系統(tǒng)初始化模塊在初始化模塊中設(shè)置通信用數(shù)據(jù)寄存器D8120,D8121,D8129的通信參數(shù)；至標(biāo)志為M6=l,在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先起動(dòng)輔助泵，進(jìn)入SO狀態(tài):至標(biāo)志M0=1,保證輔助泵的運(yùn)行狀態(tài)首次SO轉(zhuǎn)入主泵運(yùn)行狀態(tài)S20o初始化過(guò)程通過(guò)M8002產(chǎn)生的初始化脈沖來(lái)完成。水泵運(yùn)行與狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊(1)輔助泵/主泵的轉(zhuǎn)換主泵轉(zhuǎn)輔助泵運(yùn)行是指在單臺(tái)主泵供水時(shí)，變頻器輸出下限頻率，水壓處于壓力上限時(shí)，延時(shí)5分鐘，關(guān)閉變頻器運(yùn)行，啟動(dòng)輔助泵的過(guò)程。即由狀態(tài)S11轉(zhuǎn)入SO的過(guò)程。PLC置輸出繼電器Y1為0,同

17、時(shí)置Y7=I。輔助泵轉(zhuǎn)主泵運(yùn)行是指由輔助泵供水，水壓達(dá)到壓力下限時(shí)，延時(shí)1分鐘，關(guān)閉輔助泵，用變頻器啟動(dòng)一臺(tái)主泵運(yùn)行的過(guò)程。即由狀態(tài)S0轉(zhuǎn)入SU的過(guò)程。具體起動(dòng)哪一臺(tái)主泵，進(jìn)入哪一種狀態(tài)，要依據(jù)其上一個(gè)狀態(tài)，按有效狀態(tài)循環(huán)法的原則來(lái)操作。在編程時(shí)，以輔助繼電器M3,M2,Ml作為S20,S21,S22狀態(tài)的轉(zhuǎn)入標(biāo)志，三者按循環(huán)方式動(dòng)作，保證狀態(tài)S20,S21,S22的循環(huán)。(2)主泵的增加增加主泵是將當(dāng)前主泵由變頻轉(zhuǎn)工頻，同時(shí)變頻起動(dòng)一臺(tái)新水泵的切換過(guò)程。當(dāng)變頻器輸出上限頻率，水壓達(dá)到壓力下限時(shí)，延時(shí)1分鐘，PLC給出控制信號(hào)，PLC的Y16得電，變頻器的XI端子對(duì)CM短接，變頻器的自由停車指

18、令BX生效，切斷變頻器輸出，延時(shí)500ms后，將主水泵與變頻器斷開(kāi)，延時(shí)100ms,將其轉(zhuǎn)為工頻恒速運(yùn)行，同時(shí)PLC的Y16失電，BX指令取消，變頻器以起始頻率啟動(dòng)一臺(tái)新的主水泵。這段程序設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮動(dòng)作的先后關(guān)系及互鎖保護(hù)。(3)減少主泵的狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊減少主泵是指在多臺(tái)主泵供水時(shí)，變頻器輸出下限頻率，水壓處于壓力上限時(shí)，按“先起先停”原則，將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)中最先進(jìn)入工頻運(yùn)行的水泵從電網(wǎng)斷開(kāi)。水泵運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊流程圖如圖4-2所示；根據(jù)水泵運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊流程圖編制的輔泵/主泵、主泵(S20fs23fs26)之間切換的部分程序見(jiàn)附錄，(S21fs24fs27)及(S22fs25fs28)之

19、間的切換雷同，略其程序圖4-2比較環(huán)節(jié)流程圖5恒壓供水系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)5.1PID控制及其控制算法PID控制器是一種線性控制器，它是對(duì)給定值和實(shí)際輸出值之間的偏差口2】?jī)?5-1)對(duì)被控對(duì)象明二（/）一刈(5-1)對(duì)被控對(duì)象經(jīng)比例（P）、積分（I）和微分（D）運(yùn)算后通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，進(jìn)行控制，故稱PID控制器。系統(tǒng)由擬PID控制器和被控對(duì)象組成，其控制系統(tǒng)原理框圖如圖5-lo圖5-1控制系統(tǒng)原理框圖圖中u（t）為PID調(diào)節(jié)器輸出的調(diào)節(jié)量PID控制規(guī)律為=K,e（t）+Je（r）+力）+且S（5-2）T.dt式（5-2）中，Kp一比例系數(shù)；7；一積分時(shí)間常數(shù)；7；一微分時(shí)間常數(shù)。相應(yīng)地傳遞

20、函數(shù)形式G（s尸署咻G（s尸署咻（1+3加）(53)PID控制器各環(huán)節(jié)的作用及調(diào)節(jié)規(guī)律如下刈：（1）比例環(huán)節(jié)：比例環(huán)節(jié)反映了系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前變化的一種反映。比例環(huán)節(jié)不能徹底消除系統(tǒng)偏差，系統(tǒng)偏差隨比例系數(shù)K的增大而減少。比例系數(shù)過(guò)大將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。（2）積分環(huán)節(jié)：積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)7；,7；越大，積分作用越弱，易引起系統(tǒng)超調(diào)量加大，反之則越強(qiáng)，易引起系統(tǒng)振蕩。（3）微分環(huán)節(jié)：微分環(huán)節(jié)主要用來(lái)控制被調(diào)量的振蕩，減小超調(diào)量，加快系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。但過(guò)大的7；）對(duì)于干擾信號(hào)的抑制能力卻將減弱。5.2恒壓供水PID調(diào)節(jié)過(guò)程分析恒壓供

21、水的目的就是要保證供水能力Qg適應(yīng)用水&需求變化。當(dāng)供水能力&和用水需求&之間不能平衡時(shí)，必然引起壓力的變化。因此可根據(jù)壓力的變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)供水流量的調(diào)節(jié)，維持供水能力和用水需求&之間的乎衡。實(shí)現(xiàn)恒壓供水實(shí)現(xiàn)方法是，首先根據(jù)用戶對(duì)水壓的要求，給PID調(diào)節(jié)器預(yù)置一個(gè)目標(biāo)壓力值，管道中的實(shí)際水壓，經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換成420mA的模擬電流信號(hào)反饋給變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器根據(jù)目標(biāo)壓力值和實(shí)際壓力值的偏差，給出調(diào)節(jié)量，自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使供水量適應(yīng)用水量的變化，取得動(dòng)態(tài)平衡，維持水壓不變。其具體調(diào)節(jié)過(guò)程如下口町：（1）穩(wěn)態(tài)運(yùn)行當(dāng)供水能力。用水需求&,目標(biāo)壓力信號(hào)和壓力反

22、饋信號(hào)y相等，偏差e=y-r,PID輸出的控制增量八u=0,變頻器輸出頻率不變，水泵轉(zhuǎn)速不變，處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。（2）用水量增加時(shí)當(dāng)用水量增加，用水需求。0供水能力。/水壓下降，壓力反饋信號(hào)y減少，偏差e=y-i0,變頻器輸出頻率上升，水泵轉(zhuǎn)速升高，增加供水能力，最后達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)，使壓力回復(fù)，維持供需平衡。（3）用水量減少時(shí)當(dāng)用水量減少，用水需求&供水能力2；，水壓上升，壓力反饋信號(hào)y增大，偏差e=y-r0,PID輸出的控制增量Au0,變頻器輸出頻率下降，水泵轉(zhuǎn)速降低，降低供水能力，最后達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)，使壓力回復(fù)，維持供需平衡。結(jié)論本文對(duì)于城市供水要求，設(shè)計(jì)了一套由PLC、變頻器、遠(yuǎn)

23、傳壓力表、多臺(tái)水泵機(jī)組、計(jì)算機(jī)等主要設(shè)備構(gòu)成的變頻恒壓供水及其遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)供水方式普遍存在的效率低、可靠性差、自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、自動(dòng)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、管理方便的恒壓供水。本系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn)：1、采用了可靠性高、使用簡(jiǎn)單、編程靈活的工控設(shè)備PLC和內(nèi)置PID調(diào)節(jié)模塊的變頻器作為主要控制設(shè)備，在全流量范圍內(nèi)利用變頻泵的連續(xù)調(diào)節(jié)和工頻泵的分級(jí)調(diào)節(jié)相結(jié)合，確保恒壓供水。2、系統(tǒng)具有完備的故障處理能力，可通過(guò)自動(dòng)工頻運(yùn)行、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制等方式確保供水，具有故障實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警和遠(yuǎn)程電話自動(dòng)報(bào)警功能，具有故障電機(jī)鎖定功能。3、系統(tǒng)采取變頻調(diào)速方式實(shí)現(xiàn)恒壓供水，節(jié)能

24、效果明顯。4、采用了PID調(diào)節(jié)方式，水壓波動(dòng)小，響應(yīng)快。附錄M800211MlM2M3輪流為1變煩京停止輸出停輔泵1#亮接變頻器啟動(dòng)變頻器輸出返回鋪泵加衰變頻器停止輸出SET0$TLSO1,1V10UU乙MOVKOD30011NCCP)D3fl0DECOD300uoK2CMPD3001K4M99M1001IMOV(p)KID30011ZRSTS20S2SSETY7ZRSTY1Y6FTY16V3GILSETS20111SETS211SETS221_STLS20_RSTY7SETY1RSTY16X3壓力上限11SETSO1t2壓力下限SETS23SETY16斷開(kāi)變領(lǐng)器啟動(dòng)1#工嫉2#泵樓變頻器啟勖變頻器輸出減泵加泵523fs26停變頻斷開(kāi)2#變頻4(5滅弧延葉ilL2RSTY111TnI|u/T111.JIM防止變頻器對(duì)工頻短珞SETY211T1111tSETY311IlHRSTY1611SETS21.1_.2SETS261111SETY1602T20K511喀TY311啟動(dòng)加工頻啟動(dòng)加工頻需房揆變頻器啟動(dòng)變頻器輸出錨泵，主泵轉(zhuǎn)換、主泵之間轉(zhuǎn)換部分程序。致謝本論文的工