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石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備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)l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l從而形成閉環(huán)系統(tǒng)，但被控制的系統(tǒng)產(chǎn)品特點(diǎn)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(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來保持靜態(tài)精度，這通過PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法。同時(shí)對PLC的編程來時(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。

石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備變頻控制原理：

用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著(可根據(jù)具體情況計(jì)算出來)。

產(chǎn)品的特色是：

1、起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;

2、由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可前郭爾羅斯泵和閥門等的使用壽命;

3、可以消除起動和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng);

一般地說，當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實(shí)際電動機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時(shí)，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)運(yùn)行注意事項(xiàng)留有足夠的容量。

石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備硬件構(gòu)成

系統(tǒng)采用壓力傳感器、PLC和瑞士ABB變頻器作為中心控制裝置，實(shí)現(xiàn)所需功能。來源:輸配電設(shè)備網(wǎng)安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為4～20mA的電流或者是0~10V的電壓信號，提供給ABB變頻器。瑞士ABB變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照水壓恒定需要將0～50Hz的頻率信號供給水泵電機(jī)，調(diào)整其轉(zhuǎn)速，瑞士ABB變頻器功能強(qiáng)大，即預(yù)先編置好的參數(shù)集，將使用過程中所需設(shè)定的參數(shù)數(shù)量減小到最小，參數(shù)的缺省值依應(yīng)用宏的選擇而不同。系統(tǒng)采用PID控制的應(yīng)用宏，進(jìn)行閉環(huán)控制。瑞士ABB變頻器根據(jù)恒壓時(shí)對應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器獲得的反饋電流信號，利用PID控制宏自動調(diào)節(jié)，改變頻率輸出值來調(diào)節(jié)所控制的水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以保證管網(wǎng)壓力恒定要求。

3、石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備應(yīng)用實(shí)例

余姚交運(yùn)集團(tuán)大廈需要水泵出口的設(shè)定壓力為P設(shè)=0.62MPa，自來水管網(wǎng)的壓力為0.52～0.57MPa。原選用普通的水箱—水泵式變頻恒壓供水設(shè)備時(shí)用電約為1.24×104(kW·h)/月，后改用無吸程變頻恒壓供水設(shè)備，預(yù)測改造后自來水管網(wǎng)的壓力取其平均值0.55MPa，假設(shè)水泵給管道加壓的數(shù)值為0.07MPa(未考慮利用自來水管網(wǎng)壓力水泵效率系數(shù))，每天非用水高峰期的時(shí)間為23h，用水高峰期的時(shí)間為1h.。

圣博凱斯石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備概述

直接利用市政管網(wǎng)的壓力。一般適用于市政管網(wǎng)壓力稍高的地區(qū)或水廠附近壓力較高的范圍內(nèi)。缺點(diǎn)就是水量、水壓不能保證。但是對于規(guī)模較小的管網(wǎng)這種供水方案的經(jīng)濟(jì)性能很好。不需要任何其他設(shè)備或措施。

三、石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備電氣管制原理圖解決：

零碎裝備次要采納變頻調(diào)速器、可編程管制器(PLC)和PID調(diào)節(jié)器等器件組成。消防水泵不需要調(diào)速，有火警信號時(shí)，由PLC管制直接發(fā)起消防水泵即可，這里從略。下面次要先容1#和2#生活留存水泵零碎管制局部的解決。其電氣主回路圖如圖2所示。圖中變頻器VF的用途是完成電機(jī)的無級調(diào)速，從而使管網(wǎng)水壓間斷變遷。1M~2M為生活留存給水泵電機(jī)，KM1~KM4為電機(jī)起停，彼此切換的更改接觸器。壓力設(shè)定在PID回路調(diào)節(jié)器出路行，或許為零碎供給稱心用戶需要的水壓冀望值。其完成方法遞次是將壓力設(shè)定信號(經(jīng)由面板設(shè)定)和壓力回響反映信號(傳感器信號)送入PID回路調(diào)節(jié)器，由PID回路調(diào)節(jié)器在其內(nèi)部進(jìn)背運(yùn)算后，輸出給變頻器1個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(4～20mA)。

5.4.2石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的水泵，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1應(yīng)采用低噪聲、節(jié)能型離心泵;

2宜設(shè)兩臺或兩臺以上;

3水泵過流部龍州采用不銹鋼材質(zhì)。

石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備是在傳統(tǒng)變頻恒壓供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型供水方式，它不是水泵、管件閥門、罐體和控制柜的簡單組合，而是集機(jī)械、電子、信息、自控技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。隨著無負(fù)壓供水概念發(fā)展的深入，越來越多的科研單位及生產(chǎn)企業(yè)對無負(fù)壓技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并取得了比較豐碩的成果。在國內(nèi)無負(fù)壓技術(shù)根據(jù)市場上現(xiàn)有無負(fù)壓的給水設(shè)備工作原理進(jìn)行分析，主要由變頻調(diào)速水泵機(jī)組、穩(wěn)流補(bǔ)償器、真空抑制器、壓力和流量傳感器、預(yù)壓自平衡器、控制柜、過濾器、倒流防止器等設(shè)備組成。根據(jù)其實(shí)現(xiàn)無負(fù)壓功能原理的不同，大體可以分為以下幾種形式：

圣博凱斯高效低噪音石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備功能介紹

手動/自動轉(zhuǎn)換：

設(shè)備為用戶提供了多路操作方式，設(shè)備控制面板具備手動和自動控制方式，由控制面板上的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇。當(dāng)選擇自動操作，并將“啟動、停止”轉(zhuǎn)換開關(guān)扭至啟動位置時(shí)，無須人為干預(yù)設(shè)備的運(yùn)行，設(shè)備在微機(jī)的控制之下按照設(shè)定的程序全自動運(yùn)行。

抗干擾屏蔽：

因設(shè)備為變頻控制，變頻控制過程中很容易產(chǎn)生高頻輻射造成干擾，再有設(shè)備要求控制精度高，對外界的干擾敏感，所以設(shè)備設(shè)有以上功能以有效保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行要求。

石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備運(yùn)行可靠

對自來水管網(wǎng)無影響，設(shè)備利用調(diào)節(jié)罐無負(fù)壓自動調(diào)節(jié)，管網(wǎng)增壓供水時(shí)不會對原管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，不影響其它用戶的正常用水。

投資節(jié)約，無需修建蓄水池或水箱，節(jié)省了土建投資，無需從零加壓，因此設(shè)備選型較，設(shè)備投資減少，水質(zhì)無污染。不需要凈化設(shè)備，節(jié)省投資，可充分利用自來水管網(wǎng)的壓力，能耗小，節(jié)省日常的用電開支，沒用水池，水箱，節(jié)省定期清洗消毒的費(fèi)用。設(shè)備電氣配置靈活，電氣控制部分既可采用變頻恒(變)壓控制，也可采用壓力(BZG氣壓型)直接控制。

a。環(huán)境溫度，5~50℃，相對濕度，≤90%，無凝露。

b。周圍空氣無腐蝕性氣體，水蒸汽，粉塵等明顯污染。

c。安裝場所的最大海拔高度1000m。

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，因此就必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(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來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法，同時(shí)對PLC的編程來時(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。

石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備要想維持供水網(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(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參與控制的方式來實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。

六、石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備選型說明：

21E主要用于工業(yè)和生活供水系統(tǒng)，可設(shè)計(jì)成整個(gè)泵組變頻循環(huán)軟起動工作方式，或配置成1臺變量泵+多臺定量泵的工作方式。具有很好的擴(kuò)展性，用戶不僅可以根據(jù)系統(tǒng)中泵的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展，還可根據(jù)現(xiàn)場的一些特殊的應(yīng)用選擇特殊類型的模塊，以便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求。

石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備用水量計(jì)算及水泵的選型:

(1)用水量計(jì)算

設(shè)計(jì)流量的大小直接關(guān)系到水泵的選型、管網(wǎng)的口徑及給水的安全保證性。目前，一般住宅小區(qū)的設(shè)計(jì)流量主要包括以下幾方面;

1、居民生活用水;2公共建筑用水;3、消防用水;4、綠化用水;5、澆灑道路用水;6、未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量。其中，公共建筑用水可按現(xiàn)行《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》給水當(dāng)量計(jì)算;澆灑道路和綠地用水量應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定，草本植物可選2.0L/(m2·d);木本植物可選1.0L/(m2·d);未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏損量，可按最高日用水量的10%-15%合并計(jì)算。而最難確定的是小區(qū)居民生活用水，這主要是住宅小區(qū)大小不一，幢數(shù)不同。這就決定了住宅小區(qū)居民生活用水量的確定，既不同于城市市政給水設(shè)計(jì)，也不同于建筑物室內(nèi)給水設(shè)計(jì)。平時(shí)我們進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用經(jīng)驗(yàn)做法;小區(qū)生活用水干管按最高日最大時(shí)流量公式進(jìn)行計(jì)算，宅前支管和進(jìn)戶管按當(dāng)量以設(shè)計(jì)秒流量公式進(jìn)行計(jì)量。如表1為某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的某住宅小區(qū)的生活用水量計(jì)算結(jié)果。

四、石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的分類

1)按供水方式分：(1)恒壓變量供水系統(tǒng)：水泵的出口壓力始終保持一個(gè)恒定值，設(shè)備的供水量可隨用戶用水量的需求而變化。(2)變壓變量供水系統(tǒng)：系統(tǒng)的控制壓力檢測點(diǎn)設(shè)在用戶給水系統(tǒng)的末端，用此測定壓力來控制水泵運(yùn)行的轉(zhuǎn)速，此時(shí)水泵的出口壓力是變化的，用戶的用水量也是變化的。

2)按控制方式分：(1)微機(jī)控制型：控制核心由單片機(jī)組成。(2)PC控制型：控制核心由可編程序控制器組成。

3)按水泵臺數(shù)分：(1)單臺式：控制一臺水泵調(diào)速運(yùn)行，另一臺泵備用，兩臺交替使用。(2)多臺并聯(lián)式：控制一臺水泵變頻調(diào)速運(yùn)行，多臺工頻運(yùn)行。還可按結(jié)構(gòu)形式和系統(tǒng)用途等方面分類。

一、石家莊全自動無負(fù)壓變頻給水設(shè)備產(chǎn)品特點(diǎn)

1.贊助少、無水池、不用消毒。

2.體積小、占地少、設(shè)備安裝方便。

3.全自動控制運(yùn)行，無人值守設(shè)計(jì)。

4.超強(qiáng)保護(hù)，故障自動顯示，報(bào)警。

5.旁通設(shè)計(jì)，自動切換，停電不停水。

6.水壓穩(wěn)定，不會造成市政管網(wǎng)壓力波動。

7.高壽命。運(yùn)行效率高，可提高水泵的壽命3倍以上。

8.模擬屏人機(jī)對話，可隨時(shí)查詢、設(shè)定、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。

9.全不銹鋼流道，全密封帶壓穩(wěn)流補(bǔ)償系統(tǒng)，徹底隔絕污染源，清潔環(huán)保。

10.高效節(jié)能，全部充分利用自來水管網(wǎng)壓力，三重強(qiáng)制疊壓、耗電少，運(yùn)行費(fèi)低。

誠能體而存之，則眾善之源，百行之本�！度收f》實(shí)行并保存真誠的心，這是人生美好的源頭，行動美好的根本。--宋·朱熹

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