PID控制原理在无塔自动供水器中的应用

无塔自动供水器PID控制原理

　　根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就 须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。无塔自动供水器这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

　　要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

 

无塔自动供水器系统创新功能

    一、无塔自动供水器供水视窗系统 采用较新的供水视窗软件，人机界面触摸式操作方式，将现场的各泵工作状态、实时压力、变频频率、多种故障显示、修改运行参数、系统参数全部在视窗相应的画面（页数）显示出来。文字、数字及图形有机的配合，即丰富了系统的内容，又增加了系统的完整性、以利于操作人员更简便、直观、正确的掌握系统运行状态，大大提高了系统的可靠性。视窗系统上留有多种接口，以备必，要时的升级及相应的通信功能。

    二、无塔自动供水器语音报警系统 设备可增设远程语音报警功能，当设备控制系统出现故障时，系统触发报警拨号系统拨打预先设置好的固定电话或者手机号码，语音通知管理人员设备有故障需要及时检修，以免影响正常用户用水。此控制功能需要占用一条电话线以便拨号。

    三、无塔自动供水器远程控制系统 设备可具备远程监控接口，利用GPRS/MODEM实现设备的有线或无线远程控制，异地实时控制各泵工作状态、实时压力、变频频率等系统参数，并对故障进行报警记忆处理。

 

无塔自动供水器产品简介

    中赢系列无塔自动供水器是我公司独立研制的采用数字微机自动控制，高效低耗的新型无塔供水设备。本设备采用国际知名品牌优质变频器，内置PID控制器，可根据管网瞬间的压力和流量变化自动调节水泵的转速及多台水泵的启停，在满足用户流量需求的基础上，使供水压力始终恒定在预先设定的压力值上，也可根据所需压力的变化调节压力，整套系统技术先进，设计合理，运行可靠，高效节能。在供水中应用，可取代给水系统中的水塔、高位水箱或气压罐等供水方式，性能稳定、节能效果显著，是国家重点推广的节能新技术产品。

   中赢系列无塔自动供水器主要由微机变频控制柜、水泵机组、压力传感器、液位控制器(可选)、管路管件和阀门等构成。

 

无塔自动供水器应用范围

·高层建筑、住宅小区、企事业等生活、消防给水系统、暧通、中央空凋循环系统和分质无塔自动供水器；

·各类工矿企业生产用水(如循环冷却水、L业锅炉无塔自动供水器等需要恒压的生产用水)；

·油田输油管道，油库、油泵站、油港等恒压输油系统；

·各类自来水厂、给水加压泵站；

·各类中水、污水、废水处理厂；

·大型广场、公园绿地和农场的喷灌站；

·各类型深水井无塔自动供水器

·以上旧有系统的节能、降耗改造

 

无塔自动供水器系统原理

    以多台水泵并联供水，系统设定一恒定的压力值，当用水量变化而产生管网压力的变化，通过远传压力表，将管网压力反馈给PID控制器，通过PID控制器调整变频器的输出频率，调节泵的转速以保持无塔自动供水器如不能满足供水要求时，则变频器将控制多台变频泵和工频泵的启停而达到恒压变量供水。

 

无塔自动供水器系统优点

·无塔自动供水器采用高性能进口变频调速器，配用先进的数字微机控制技术，自动化程度高，可实现恒压变量、多恒压变量、变压变量多种控制方式，多种启停方式，压力稳定精度≤±1％；

节能效果显著，节能率一般可达20％一50％；

·微机控制对多台泵(或潜水泵)实现变频软启动，无冲击电流，机械冲击磨损较小，可延长设备使用寿命、提高系统的稳定性和减小对电网的冲击。

·设备中多台水泵可实现循环扁动运行，以均衡各泵的工作量进一步延长水泵寿命；

·微机控制器功能强人，系统设计配置灵活；根据需求设定多达6台主泵及l台附属小泵的供水控制系统。

·功能完善，安全可靠，可满足各种特殊要求：

·具有完善的故障自检和自处理功能，对过压、欠压、过流、过载、缺相、短路、过热和变频器故障均能自行诊断，及时发出声光信号，并能存储异常状态的情况，以便检修分析；

·全数字智能化微机控制，可根据具体情况修改运行参数；

 

·无塔自动供水器可根据用户的需要增加各种功能：

     1、没制多组水位控制接口，可以同时控制几路水位信号，具有断水保护功能。

     2、设置定时启停程序；

     3、预留远程控制接口，实现设备的中心监控管理(用户可选)。

     4、配置先进的人机界面(用户可选)

 

无塔自动供水器特点

1、 高效节能

  无塔自动供水器能根据用户的实际用水量和使用压力自动检测，调节电动机的转速(耗电量)，使设备始终处于高效率的工作状态。

2、 供水管网压力稳定

  无塔自动供水器由微机构成自动闭环控制，能在0.5秒内使变化的压力恢复正常，压力调节精度为设定值的±5%。

3、占地小、投资少，安装工期短。

  无塔自动供水器与其他老式无塔供水设备相比节约占地3~16倍，比建水塔节约投资15%~60%。设备体积小，组装、安装调试方便，运输及安装工期短。

4、 保护功能全，运行安全可靠，操作方便

  无塔自动供水器主机采用进口变频调速器，自身具有欠压、过压、过流、过载、短路、过热、失速防止等保护功能，无故障运用达10万小时以上。设备配电控制部分，采用智能化控制原理，操作方便实用，设备工作状况一目了然，便于非专业人员很快熟练掌握。

5、 供水功能全，保险系数高

  无塔自动供水器局部出现故障时，能启用应急功能继续供水。扬子江设备可与市政供水网自动并网运行，并具有双恒压功能，即能满足生活生产用水的正常压力和流量，有能在出现火情时自动转换为高压大流量供水，可一机多用。

6、 适用范围

  无塔自动供水器供水压力0.15~2.0MP，供水高度10－200米，单套设备每小时供水量10~50000m3/h，可用于大、中、小型自来水的配套改造；可用于企事业单位、住宅区、农村的生产、生活、办公用水。

 

我们中赢的无塔自动供水器具有以下特点：

    一、控制系统性能优越、功能齐全、可靠性高：变频控制系统的主要电器元器件配件都是进口品牌产品，我们产品的基本配置是：

    1、可编程控制器(PLC)采用德国西门子产品。

    2、接触器、热保护是德国西门子或者是法国施耐德产品，接触器的容量比配用电机容量提高两个档次，例如7.5KW电机额定电流 15安，我们配用32A的接触器，保证控制系统长期稳定运行。

    3、变频器选用日本三垦品牌产品或者是瑞士ABB品牌变频器。

    4、中间继电器选用法国施耐德产品。

    5、其余辅助元器件均是国内知名品牌产品-空气开关为正泰集团产品、面板元件为上海二工集团产品。

 

无塔自动供水器适用于如下范围：

  1. 适用于城镇水厂及加压泵站；

  2. 适用于居住区、开发区、宾馆、饭店及其他大型公共建筑场所的生活用水和消防供水；

  3. 适用于大中小型工矿企业的生产（生活）供水及消防无塔自动供水器；

  4. 适用于工矿企业恒压、变压、冷却供水和循环无塔自动供水器及其它输液系统；

  5. 可用于热水供应、采暖、空调、通风、供水、供气系统；

  6. 可用于污水泵站、污水处理中的污水提升和供气系统；

  7. 可用于农业排灌、园林喷洒、水景和音乐喷泉系统