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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(jù)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(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)特點是非線性、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(tài)精度。無塔自動供水器這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法，同時對PLC的編程來時現(xiàn)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(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、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。

 

無塔自動供水器系統(tǒng)創(chuàng)新功能

    一、無塔自動供水器供水視窗系統(tǒng) 采用較新的供水視窗軟件，人機界面觸摸式操作方式，將現(xiàn)場的各泵工作狀態(tài)、實時壓力、變頻頻率、多種故障顯示、修改運行參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)全部在視窗相應的畫面（頁數(shù)）顯示出來。文字、數(shù)字及圖形有機的配合，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便、直觀、正確的掌握系統(tǒng)運行狀態(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(tǒng) 設備可增設遠程語音報警功能，當設備控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)觸發(fā)報警撥號系統(tǒng)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(tǒng) 設備可具備遠程監(jiān)控接口，利用GPRS/MODEM實現(xiàn)設備的有線或無線遠程控制，異地實時控制各泵工作狀態(tài)、實時壓力、變頻頻率等系統(tǒng)參數(shù)，并對故障進行報警記憶處理。

 

無塔自動供水器產(chǎn)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(shù)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(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調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速及多臺水泵的啟停，在滿足用戶流量需求的基礎(chǔ)上，使供水壓力始終恒定在預先設定的壓力值上，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，設計合理，運行可靠，高效節(jié)能。在供水中應用，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，是國家重點推廣的節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)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(gòu)成。

 

無塔自動供水器應用范圍

·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)無塔自動供水器；

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

·油田輸油管道，油庫、油泵站、油港等恒壓輸油系統(tǒng)；

·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(nóng)場的噴灌站；

·各類型深水井無塔自動供水器

·以上舊有系統(tǒng)的節(jié)能、降耗改造

 

無塔自動供水器系統(tǒng)原理

    以多臺水泵并聯(lián)供水，系統(tǒng)設定一恒定的壓力值，當用水量變化而產(chǎn)生管網(wǎng)壓力的變化，通過遠傳壓力表，將管網(wǎng)壓力反饋給PID控制器，通過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(tǒng)優(yōu)點

·無塔自動供水器采用高性能進口變頻調(diào)速器，配用先進的數(shù)字微機控制技術(shù)，自動化程度高，可實現(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20％一50％；

·微機控制對多臺泵(或潛水泵)實現(xiàn)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(tǒng)的穩(wěn)定性和減小對電網(wǎng)的沖擊。

·設備中多臺水泵可實現(xiàn)循環(huán)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(tǒng)設計配置靈活；根據(jù)需求設定多達6臺主泵及l(fā)臺附屬小泵的供水控制系統(tǒng)。

·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(fā)出聲光信號，并能存儲異常狀態(tài)的情況，以便檢修分析；

·全數(shù)字智能化微機控制，可根據(jù)具體情況修改運行參數(shù)；

 

·無塔自動供水器可根據(jù)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(xiàn)設備的中心監(jiān)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(jié)能

  無塔自動供水器能根據(jù)用戶的實際用水量和使用壓力自動檢測，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速(耗電量)，使設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

  無塔自動供水器由微機構(gòu)成自動閉環(huán)控制，能在0.5秒內(nèi)使變化的壓力恢復正常，壓力調(diào)節(jié)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(jié)約占地3~16倍，比建水塔節(jié)約投資15%~60%。設備體積小，組裝、安裝調(diào)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(diào)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(yè)人員很快熟練掌握。

5、 供水功能全，保險系數(shù)高

  無塔自動供水器局部出現(xiàn)故障時，能啟用應急功能繼續(xù)供水。揚子江設備可與市政供水網(wǎng)自動并網(wǎng)運行，并具有雙恒壓功能，即能滿足生活生產(chǎn)用水的正常壓力和流量，有能在出現(xiàn)火情時自動轉(zhuǎn)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(yè)單位、住宅區(qū)、農(nóng)村的生產(chǎn)、生活、辦公用水。

 

我們中贏的無塔自動供水器具有以下特點：

    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)采用德國西門子產(chǎn)品。

    2、接觸器、熱保護是德國西門子或者是法國施耐德產(chǎn)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 15安，我們配用32A的接觸器，保證控制系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

    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施耐德產(chǎn)品。

    5、其余輔助元器件均是國內(nèi)知名品牌產(chǎn)品-空氣開關(guān)為正泰集團產(chǎn)品、面板元件為上海二工集團產(chǎn)品。

 

無塔自動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)、開發(fā)區(qū)、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(yè)的生產(chǎn)（生活）供水及消防無塔自動供水器；

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

  5. 可用于熱水供應、采暖、空調(diào)、通風、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、水景和音樂噴泉系統(tǒng)