1 引言

城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,高層建筑的不斷增長(zhǎng),城市供水的公用管網(wǎng)的壓力以遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的要求,對(duì)供水的二次加壓已被廣泛采用.其中變頻恒壓供水由于自動(dòng)化程度高,維護(hù)方便\具有節(jié)能功能,成為主要的二次加壓方式.按供水的特性,變頻恒壓供水主要分為:恒壓邊流量和變壓變流量?jī)纱箢?lèi).在本文中介紹的是采用恒壓變流量的供水方式.

2 系統(tǒng)組成及工作原理

系統(tǒng)為賓館的供水系統(tǒng),分為冷水、熱水兩大系統(tǒng)，系統(tǒng)1為1拖1的恒壓供水，兩臺(tái)電機(jī)為互備，可選擇使用1#泵或2#泵運(yùn)行，KM3、KM8為手動(dòng)工頻運(yùn)行選擇，作為變頻的維修系統(tǒng)備用，KM2、KM3、KM7、KM8為機(jī)械互換的接觸器，保證選擇變頻運(yùn)行和工頻運(yùn)行的正確切換。

變頻恒壓供水的基本原理：以壓力傳感器和變頻器組成閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)管網(wǎng)的壓力來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)高峰用戶的水壓恒定，和低峰時(shí)的變頻的休眠功能，得到恒壓供水和節(jié)水的目的。

系統(tǒng)的餓硬件組成如下：

（1）熱水系統(tǒng)：

電機(jī)參數(shù)：

Pe=15kw Ue=380v Ie=26.8A Ne=1490rpm

變頻器型號(hào)：

6SE64430-2AD31-8DA0

Pe=18.5kw Ie=38A

壓力傳感器：

GYG2000反饋信號(hào)4-20mA供電+24V 里程0-0.5MPa

（2）冷水系統(tǒng)：

電機(jī)參數(shù)：Pe=22kw Ue=380v Ie=39.4A Ne=2940rpm

變頻器型號(hào)：

6SE64430-2AD33-7EA0 Pe=30.5kw Ie=62A 壓力傳感器：

GYG2000反饋信號(hào)4-20mA供電+24V 里程0-0.5MPa

3 PID閉環(huán)控制功能的實(shí)現(xiàn)及調(diào)試方法

MICROMASTER430變頻器的內(nèi)置PID功能，利用裝在水泵附近的餓主出水管的壓力竄肝氣，感受到的壓力轉(zhuǎn)化為4-20mA電信號(hào)作為反饋信號(hào)。根據(jù)賓館的層高設(shè)定壓力值作為給定值，變頻器內(nèi)置調(diào)節(jié)器作為壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器將來(lái)自壓力傳感器的壓力反饋信號(hào)與壓力給定值比較運(yùn)算，其結(jié)果作為頻率指令輸送給變頻器，調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速使出口壓保持一定。即當(dāng)用水兩增加，水壓降低時(shí)，調(diào)節(jié)器使變頻器輸出率增加，電機(jī)拖動(dòng)水泵加速，水壓增大；反之，當(dāng)用水量減少，水壓上升，調(diào)節(jié)器使變頻器輸出頻率減少，電機(jī)拖動(dòng)水泵減速，水壓減小。由于壓力傳感器是兩線傳感器在接線不許采用正確的接線方式，將變頻器的+24V控制電源連接到傳感器的+端，傳感器的-連接到PID的+輸入，同時(shí)還必須將PID的-端連接到變頻器控制電源的餓OV端。

根據(jù)賓館的層高設(shè)定的壓力值為0.35MPa，對(duì)應(yīng)輸出頻率為35Hz，對(duì)應(yīng)反饋電流15.2mA.PID閉環(huán)控制功能的具體參數(shù)設(shè)定方法：PID主設(shè)定值P2253可選擇的源有以下幾種，模擬輸入、固定PID設(shè)定值、已激活的PID設(shè)定值，在本系統(tǒng)中采用固定給定值。PID反饋值P2264可選擇的源為模擬輸入1或模擬輸入2在系統(tǒng)中采用模擬輸入2，系統(tǒng)的PID參數(shù)設(shè)定如下：

PO701=99 P2200=722.0

P2016=1P2201=70% P2253=2224設(shè)定主給定值固定值為35Hz。

P2264=755.1設(shè)定反饋值為模擬量輸入2。

上述參數(shù)設(shè)定好以后，設(shè)定P2200=2，使能PID功能，設(shè)定P2250=1進(jìn)行PID自整定，整定完成后，采用了整定后的積分和比例參數(shù)基本滿足了系統(tǒng)的工藝要求。

PID調(diào)試的注意事項(xiàng)：使能PID功能后系統(tǒng)的加減速時(shí)間為P2257、P2258的設(shè)定值，而不是原來(lái)的P1120、P1121。使能PID功能后的PID的限幅值的上升、下降時(shí)間P22936必須根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)定，否則變頻器將包故障F2000。為提高系統(tǒng)的抗干擾能力，要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)反饋值進(jìn)行濾波環(huán)節(jié)處理，在本系統(tǒng)中，因?yàn)橹鹘o定設(shè)定值不必進(jìn)行濾波環(huán)節(jié)處理。

4 節(jié)能功能的實(shí)現(xiàn)

在PID控制過(guò)程中，當(dāng)反饋信號(hào)大于主設(shè)定頻率時(shí)，系統(tǒng)偏差（△P）為負(fù)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的頻率逐漸降低，但仍在不停運(yùn)轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)偏差不斷調(diào)節(jié)的同時(shí)，系統(tǒng)不斷消耗電能。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能，西門(mén)子對(duì)MM430變頻器設(shè)計(jì)了節(jié)能控制功能。出發(fā)點(diǎn)如下：當(dāng)電機(jī)的頻率降低到某一比較率（P2390）時(shí)，激活節(jié)能定時(shí)器（P2391），當(dāng)定時(shí)時(shí)間到期時(shí)，按斜坡下降時(shí)間停車(chē)，即輸出功率為零，在無(wú)輸出的情況下，西他偏差回迅速?gòu)呢?fù)到正變化，當(dāng)偏差超過(guò)某一設(shè)定值（P2392）時(shí)，再啟動(dòng)電機(jī)，當(dāng)電機(jī)頻率按斜坡上升時(shí)間升到某一值時(shí)（此值稍大于P2390設(shè)定率），投入PID，使系統(tǒng)恢復(fù)正?？刂啤?

參數(shù)的餓設(shè)定方法：P2390要低于PID主設(shè)定值所對(duì)應(yīng)頻率一定幅度，以保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常的PID控制，如果P2390太小，節(jié)能又不易投入，在本系統(tǒng)中設(shè)定2390=20Hz，P2391應(yīng)設(shè)定較小的值。在本系統(tǒng)中，P2391=900秒，P2292=0.5。

設(shè)定參數(shù)的注意事項(xiàng)：系統(tǒng)的節(jié)能功能投入后，PID功能則解除，所以系統(tǒng)的加減時(shí)間P1120、P1121必須根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，最高、最低頻率必須設(shè)定。

5 結(jié)束語(yǔ)

系統(tǒng)調(diào)試完畢后已投入運(yùn)行，從運(yùn)行效果看，系統(tǒng)的運(yùn)行水壓穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，得到了設(shè)計(jì)要求，節(jié)能效果比較明顯。