PID控制原理在無塔自動供水器中的應用

無塔自動供水器PID控制原理

　　根據反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環系統。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，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。無塔自動供水器這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。

　　要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網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、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。

無塔自動供水器系統創新功能

    一、無塔自動供水器供水視窗系統 采用最新的供水視窗軟件，人機界面觸摸式操作方式，將現場的各泵工作狀態、實時壓力、變頻頻率、多種故障顯示、修改運行參數、系統參數全部在視窗相應的畫面（頁數）顯示出來。文字、數字及圖形有機的配合，即豐富了系統的內容，又增加了系統的完整性、以利于操作人員更簡便、直觀、正確的掌握系統運行狀態，大大提高了系統的可靠性。視窗系統上留有多種接口，以備必要時的升級及相應的通信功能。

    二、無塔自動供水器語音報警系統 設備可增設遠程語音報警功能，當設備控制系統出現故障時，系統觸發報警撥號系統撥打預先設置好的固定電話或者手機號碼，語音通知管理人員設備有故障需要及時檢修，以免影響正常用戶用水。此控制功能需要占用一條電話線以便撥號。

    三、無塔自動供水器遠程控制系統 設備可具備遠程監控接口，利用GPRS/MODEM實現設備的有線或無線遠程控制，異地實時控制各泵工作狀態、實時壓力、變頻頻率等系統參數，并對故障進行報警記憶處理。

無塔自動供水器產品簡介

    中贏系列無塔自動供水器是我公司獨立研制的采用數字微機自動控制，高效低耗的新型無塔供水設備。本設備采用國際知名品牌優質變頻器，內置PID控制器，可根據管網瞬間的壓力和流量變化自動調節水泵的轉速及多臺水泵的啟停，在滿足用戶流量需求的基礎上，使供水壓力始終恒定在預先設定的壓力值上，也可根據所需壓力的變化調節壓力，整套系統技術先進，設計合理，運行可靠，高效節能。在供水中應用，可取代給水系統中的水塔、高位水箱或氣壓罐等供水方式，性能穩定、節能效果顯著，是國家重點推廣的節能新技術產品。

   中贏系列無塔自動供水器主要由微機變頻控制柜、水泵機組、壓力傳感器、液位控制器(可選)、管路管件和閥門等構成。

無塔自動供水器應用范圍

·高層建筑、住宅小區、企事業等生活、消防給水系統、曖通、中央空凋循環系統和分質無塔自動供水器；

·各類工礦企業生產用水(如循環冷卻水、L業鍋爐無塔自動供水器等需要恒壓的生產用水)；

·油田輸油管道，油庫、油泵站、油港等恒壓輸油系統；

·各類自來水廠、給水加壓泵站；

·各類中水、污水、廢水處理廠；

·大型廣場、公園綠地和農場的噴灌站；

·各類型深水井無塔自動供水器

·以上舊有系統的節能、降耗改造

無塔自動供水器系統原理

    以多臺水泵并聯供水，系統設定一恒定的壓力值，當用水量變化而產生管網壓力的變化，通過遠傳壓力表，將管網壓力反饋給PID控制器，通過PID控制器調整變頻器的輸出頻率，調節泵的轉速以保持無塔自動供水器如不能滿足供水要求時，則變頻器將控制多臺變頻泵和工頻泵的啟停而達到恒壓變量供水。

無塔自動供水器系統優點

·無塔自動供水器采用高性能進口變頻調速器，配用先進的數字微機控制技術，自動化程度高，可實現恒壓變量、多恒壓變量、變壓變量多種控制方式，多種啟停方式，壓力穩定精度≤±1％；

節能效果顯著，節能率一般可達20％一50％；

·微機控制對多臺泵(或潛水泵)實現變頻軟啟動，無沖擊電流，機械沖擊磨損較小，可延長設備使用壽命、提高系統的穩定性和減小對電網的沖擊。

·設備中多臺水泵可實現循環扁動運行，以均衡各泵的工作量進一步延長水泵壽命；

·微機控制器功能強人，系統設計配置靈活；根據需求設定多達6臺主泵及l臺附屬小泵的供水控制系統。

·功能完善，安全可靠，可滿足各種特殊要求：

·具有完善的故障自檢和自處理功能，對過壓、欠壓、過流、過載、缺相、短路、過熱和變頻器故障均能自行診斷，及時發出聲光信號，并能存儲異常狀態的情況，以便檢修分析；

·全數字智能化微機控制，可根據具體情況修改運行參數；

·無塔自動供水器可根據用戶的需要增加各種功能：

     1、沒制多組水位控制接口，可以同時控制幾路水位信號，具有斷水保護功能。

     2、設置定時啟停程序；

     3、預留遠程控制接口，實現設備的中心監控管理(用戶可選)。

     4、配置先進的人機界面(用戶可選)

無塔自動供水器特點

1、 高效節能

  無塔自動供水器能根據用戶的實際用水量和使用壓力自動檢測，調節電動機的轉速(耗電量)，使設備始終處于高效率的工作狀態。

2、 供水管網壓力穩定

  無塔自動供水器由微機構成自動閉環控制，能在0.5秒內使變化的壓力恢復正常，壓力調節精度為設定值的±5%。

3、占地小、投資少，安裝工期短。

  無塔自動供水器與其他老式無塔供水設備相比節約占地3~16倍，比建水塔節約投資15%~60%。設備體積小，組裝、安裝調試方便，運輸及安裝工期短。

4、 保護功能全，運行安全可靠，操作方便

  無塔自動供水器主機采用進口變頻調速器，自身具有欠壓、過壓、過流、過載、短路、過熱、失速防止等保護功能，無故障運用達10萬小時以上。設備配電控制部分，采用智能化控制原理，操作方便實用，設備工作狀況一目了然，便于非專業人員很快熟練掌握。

5、 供水功能全，保險系數高

  無塔自動供水器局部出現故障時，能啟用應急功能繼續供水。揚子江設備可與市政供水網自動并網運行，并具有雙恒壓功能，即能滿足生活生產用水的正常壓力和流量，有能在出現火情時自動轉換為高壓大流量供水，可一機多用。

6、 適用范圍

  無塔自動供水器供水壓力0.15~2.0MP，供水高度10－200米，單套設備每小時供水量10~50000m3/h，可用于大、中、小型自來水的配套改造；可用于企事業單位、住宅區、農村的生產、生活、辦公用水。

我們中贏的無塔自動供水器具有以下特點：

    一、控制系統性能優越、功能齊全、可靠性高：變頻控制系統的主要電器元器件配件都是進口品牌產品，我們產品的基本配置是：

    1、可編程控制器(PLC)采用德國西門子產品。

    2、接觸器、熱保護是德國西門子或者是法國施耐德產品，接觸器的容量比配用電機容量提高兩個檔次，例如7.5KW電機額定電流 15A，我們配用32A的接觸器，保證控制系統長期穩定運行。

    3、變頻器選用日本三墾品牌產品或者是瑞士ABB品牌變頻器。

    4、中間繼電器選用法國施耐德產品。

    5、其余輔助元器件均是國內知名品牌產品-空氣開關為正泰集團產品、面板元件為上海二工集團產品。

無塔自動供水器適用于如下范圍：

  1. 適用于城鎮水廠及加壓泵站；

  2. 適用于居住區、開發區、賓館、飯店及其他大型公共建筑場所的生活用水和消防供水；

  3. 適用于大中小型工礦企業的生產（生活）供水及消防無塔自動供水器；

  4. 適用于工礦企業恒壓、變壓、冷卻供水和循環無塔自動供水器及其它輸液系統；

  5. 可用于熱水供應、采暖、空調、通風、供水、供氣系統；

  6. 可用于污水泵站、污水處理中的污水提升和供氣系統；

  7. 可用于農業排灌、園林噴灑、水景和音樂噴泉系統