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變頻器生活無負(fù)壓給水設(shè)備的調(diào)試教程

 

首先要明白生活無負(fù)壓給水設(shè)備系統(tǒng)中的幾個參數(shù)

1． 兆帕與公斤：

“1兆帕”是壓強(qiáng)的單位,，即1兆帕＝1000000帕的,。

一平方米的面積上受到的壓力是一牛頓時所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為一帕斯卡[1Pa=1N/(M×M)]。

而公斤力是力的單位：1公斤力＝9.8牛頓,。

這是兩個不同概念的物理量,，沒法說“1兆帕等于多少公斤力”,。

但彼此有一定的關(guān)系：要產(chǎn)生“1兆帕”的壓強(qiáng)，需在1平方厘米的面積上,，施加的壓力約是10公斤,。

1公斤壓力＝0.098兆帕，

所以:1兆帕（MPA)≈10.2公斤壓力（KG/CM^2)

1MPa=10.197公斤/厘米2=101.97m水柱,，可以讓水升高101.97m。

 

2,、生活無負(fù)壓給水設(shè)備變頻器中PID的定義

      PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照：

　　溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s

　　壓力P: P=30~70%,T=24~180s,

　　液位L: P=20~80%,T=60~300s,

　　流量L: P=40~99.9999%,T=6~60s,。

基本的PID算法，需要整定的系數(shù)是Kp（比例系數(shù)）,Ki（積分系數(shù)）,Kd（微分系數(shù)）三個,。這三個參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響如下：

（1） 比例系數(shù) Kp

① 對動態(tài)性能的影響 比例系數(shù)Kp加大,，使系統(tǒng)的動作靈敏，速度加快,，Kp偏大,，振蕩次數(shù)加多,，調(diào)節(jié)時間加長,。當(dāng)Kp太大時，系統(tǒng)會趨于不穩(wěn)定,，若Kp太小,，又會使系統(tǒng)的動作緩慢,；

② 對穩(wěn)態(tài)性能的影響 加大比例系數(shù)Kp，在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下,，可以減小靜差,，提高控制精度，但是加大Kp只是減少靜差,，不能全部消除,。

（2） 積分系數(shù) Ki

① 對動態(tài)性能的影響 積分系數(shù)Ki通常使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。Ki太大,，系統(tǒng)將不穩(wěn)定,；Ki偏大，振蕩次數(shù)較多,；Ki太小,，對系統(tǒng)性能的影響減少；而當(dāng)Ki合適時,，過渡特性比較理想,；

② 對穩(wěn)態(tài)性能的影響 積分系數(shù)能消除系統(tǒng)的靜差，提高控制系統(tǒng)的控制精度,。但是若Ki太小時,，積分作用太弱,，以致不能減小靜差。

（3） 微分系數(shù) Kd

微分控制可以改善動態(tài)特性,，如超調(diào)量減少,，調(diào)節(jié)時間縮短，允許加大比例控制,，使靜差減小,，提高控制精度。但當(dāng)Kd偏大或偏小時,，超調(diào)量較大,，調(diào)節(jié)時間較長，只有合適的時候,，

才可以得到比較滿意的過渡過程,。

對系數(shù)實(shí)行“先比例，后積分,，再微分”的整定步驟,。

（1） 首先只整定比例部分。即將比例系數(shù)由小到大,，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng),，直到得到反應(yīng)快，超調(diào)小的響應(yīng),。

（2） 加入積分環(huán)節(jié),。整定時首先置積分系數(shù)Ki一個較小的值，并將第（1）步中整定的比例系數(shù)略為縮?。ɡ缈s小為原值的0.8倍）,，然后增大Ki，

使在保持系統(tǒng)良好動態(tài)性能的情況下,，靜差得到消除,。在此過程中，可根據(jù)響應(yīng)的好壞反復(fù)改變比例系數(shù)與積分系數(shù),。

（3） 若使用比例積分調(diào)節(jié)器消除了靜差,，但動態(tài)過程經(jīng)反復(fù)調(diào)整仍不能滿意，則可加入微分環(huán)節(jié),。在整定時,，可先置微分系數(shù)為0，

在第,，一步的基礎(chǔ)上,，增大Kd，同時相應(yīng)地改變比例系數(shù)和積分時間,。

p值設(shè)置越大,，靜差越小,，跟蹤越快，但容易出現(xiàn)超調(diào)震蕩現(xiàn)象,，i的值設(shè)置越大,，跟蹤就越慢，在實(shí)際使用中,，以系統(tǒng)穩(wěn)定和跟蹤速度達(dá)到工藝要求為準(zhǔn),，即在水泵恒壓供水系統(tǒng)中，壓力穩(wěn)定為基準(zhǔn),。

不過以上PID定義僅了解一下即可,，實(shí)際小項(xiàng)目中的變頻器PID參數(shù)不用更改（出廠默認(rèn)值）也可實(shí)現(xiàn)功能。

設(shè)置變頻器時,，只要知道PID需要反饋量和給定量即可。反饋量即是壓力的實(shí)時信號（在管道上的遠(yuǎn)傳壓力表---電阻式,，或者是三線或兩線的壓力傳感器,。給定量即要求達(dá)到我壓力值（可以在變頻器的鍵盤上設(shè)或者用外置電位器）。

變頻器外部接線

對應(yīng)的電壓,、電流型反饋量接線應(yīng)設(shè)置變頻器的 AI1/AI2,，內(nèi)部參數(shù)及外部跳線（一般AI1默認(rèn)為電壓） 

壓差變送器接變頻器時，圖中電流表的位置換成變頻器即可,。

設(shè)置變頻器參數(shù)

以英偉騰為例：CHF/GD100/CHV160A

以反饋量為0.45兆帕（二線制壓力傳感器4-20Ma,傳感器量程0-0.6兆帕）,則在變頻器輸入的給定量為75%（0.45除0.6）

以GD100為例,，由于GD100的AI1內(nèi)置成了面板上的電位器，所以反饋信號接于AI2,又由于AI2出廠值是電壓信號,，需設(shè)置跳線將其改為電流信號,。

P00.01=1 運(yùn)行指令通道==端子

P00.03=50 額定輸出頻率

P00.04=50 頻率上限

P00.05=15 頻率下限

P00.06=7  AI2功能為PID反饋

小功率變頻器，加減速時間不必設(shè)置,，保持默認(rèn),，

P01.08=0  變頻器的停車方式，此為減速停車,，若變頻器為工頻變頻轉(zhuǎn)換或一拖幾的控制時,，停車方式應(yīng)為自由停車。

P01.19==0,為變頻器運(yùn)行頻率低于下限時為以頻率下限運(yùn)行

P02組為電機(jī)參數(shù),，能實(shí)際電機(jī)銘牌上參數(shù)設(shè)

控制端子組及繼電器輸出組根據(jù)線路實(shí)際功能設(shè)置即可

P05.37=1V,  AI2下限設(shè)為1V對應(yīng)反饋4mA

P05.39=10V, AI2上限為10V對應(yīng)反饋20mA

P09組為PID組

P09.00=0 給定值由鍵盤設(shè)定

P09.01=75,給定值

P09.02=1,，反饋信號由AI2進(jìn)入變頻器(反饋源選擇)

P09.03=0，PID輸出特性為正,，由于為恒壓供水,，即當(dāng)反饋小于給定時要加速，大于給定時要減速,。

P17.24為反饋量顯示可以實(shí)時監(jiān)控(只有GD100有此功能)

由于英威騰變頻器幾種系列的參數(shù)大同小異,，其他幾種變頻器只要照上更改相應(yīng)參數(shù)即可,。

 

生活無負(fù)壓給水設(shè)備產(chǎn)品特點(diǎn)：

※采用先進(jìn)的供水專用變頻器

※ 新的供水專利技術(shù)

※全中文人機(jī)界面，操作簡單

※RS485遠(yuǎn)程通訊

※壓力控制精度5‰

※壓力頻率全數(shù)字顯示

※一次水高,、低水位報警

※供水壓力過壓,、欠壓保護(hù)

※系統(tǒng)故障自診斷

※水泵過載、過流保護(hù)

※水泵軟啟動,，軟切換

※適用于各種泵站

※故障水泵自動切除運(yùn)行系統(tǒng)

※體積小,，安裝調(diào)試方便

※全部進(jìn)口低壓電器集成，運(yùn)行更安全可靠

※優(yōu)化的控制軟件更利于系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行

 

生活無負(fù)壓給水設(shè)備的工作原理：

      自來水進(jìn)入調(diào)節(jié)罐,，罐內(nèi)的空氣從真空消除器內(nèi)排出,，待水充滿后，真空消除器自動關(guān)閉,。當(dāng)自來水能夠滿足用水壓力及水量要求時,，供水設(shè)備通過旁通止回閥向用水管網(wǎng)直接供水；當(dāng)自來水管網(wǎng)的壓力不能滿足用水要求時,，系統(tǒng)通過壓力傳感器（或壓力控制器,、電接點(diǎn)壓表）給出起泵信號起動水泵運(yùn)行。水泵供水時,，若自來水管網(wǎng)的水量大于水泵流量,，系統(tǒng)保持正常供水，用水高峰期時,，若自來水管網(wǎng)水量小于水泵流量時,，調(diào)節(jié)罐內(nèi)的水作為補(bǔ)充水源仍能正常供水，此時,，空氣由真空消除器進(jìn)入調(diào)節(jié)罐,，消除了自來水管網(wǎng)的負(fù)壓，用水高峰期過后,，系統(tǒng)恢復(fù)正常的狀態(tài),。若自來水供水不足或管網(wǎng)停水而導(dǎo)致調(diào)節(jié)罐內(nèi)的水位不斷下降，液位控制器給出水泵停機(jī)信號以保護(hù)水泵機(jī)組,。夜間及小流量供水時可通過小型膨脹罐供水,，防止水泵頻繁啟動。

      生活無負(fù)壓給水設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)部分為智能控制系統(tǒng)(變頻型)和調(diào)節(jié)罐的真空消除,。智能控制系統(tǒng)核心部分采用可編程控制器,，程序軟件的編制及設(shè)計由專業(yè)技術(shù)工程人員充分根據(jù)水泵的運(yùn)作特點(diǎn)在多年變頻給水工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上精心編制而成，設(shè)備具有界面直觀,，操作簡便可靠,，性能穩(wěn)定，高智能化等諸多特點(diǎn)。調(diào)節(jié)罐的真空消除也是該項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù),，管網(wǎng)疊加的實(shí)現(xiàn) 全部依靠罐上真空消除器在罐內(nèi)水被抽空時及時消除罐內(nèi)真空,，從而達(dá)到罐內(nèi)外壓力平穩(wěn)，由此不對市政管網(wǎng)造成負(fù)壓影響,，不影響其它市政管道用戶的正常用水,。

 

生活無負(fù)壓給水設(shè)備控制器 

      采用 新微電腦設(shè)計處理器設(shè)計制造配備液晶中文顯示,參數(shù)顯示、設(shè)定一目了然,，故障時彈出供貨商公司名稱及2個服務(wù)電話（可按要求設(shè)置）,多達(dá)75個功能參數(shù)項(xiàng),、9種應(yīng)用宏選擇，能滿足五臺以下的所有運(yùn)行程序,，其主要特點(diǎn)有：1．外部接線簡單:用戶只需通過菜單設(shè)置,，即可使控制器適用于不同的供水控制系統(tǒng)；無需改變復(fù)雜的外部接線,。2．可靠性:由于控制器已將各種功能模塊集成于內(nèi)部,，外部配件少，,、進(jìn)一步降低了整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機(jī)會,。3．調(diào)試簡單方便:豐富的漢字提示。使一般的操作人員無需經(jīng)過復(fù)雜的,，也能對各種操作應(yīng)用自如,。 4．系統(tǒng)功能完善:與目前國內(nèi)同類設(shè)備比較,，本設(shè)備更顯示出其 特別的優(yōu)點(diǎn),。在設(shè)備工作現(xiàn)場，工程人員可根據(jù)泵組的實(shí)際情況在顯示下,，隨時改變各種控制參數(shù),，由于保證泵組處于較優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài)。 5．控制精度高本控制程序中所有的模擬量均為數(shù)碼處理,。改良的PID數(shù)字控制系統(tǒng)能夠避免一般PID死區(qū)（對水泵控制而言）所帶來的控制誤差,使系統(tǒng)的供水壓力更加穩(wěn)定,。6．睡眠功能的較新應(yīng)用可使機(jī)組在每天的零流量的區(qū)域中自動啟、停,，間歇型的供水方式,使節(jié)電效果更佳,。7．控制功能先進(jìn)控制系統(tǒng)可在漢字顯示屏上明確顯示其工頻、變頻,、轉(zhuǎn)換的運(yùn)行工況,。8．維修簡單方便特有的系統(tǒng)故障檢測、明確的故障部位（中文）提示,使工程人員能夠清楚地了解故障所在,幫助維修人員檢查故障發(fā)生的部位的部位和原因,。

 

生活無負(fù)壓給水設(shè)備的功能特點(diǎn)：

兩種工作方式：a.自動工作方式：自動方式是作為正常供水狀態(tài)下的一種工作方式,。一般來講，當(dāng)客戶正常供水后即選定該種方式，在自動方式工作時,，全部管網(wǎng)的不同供水要求,，都將在無負(fù)壓供水設(shè)備有效的控制之下，進(jìn)行多種功能的適應(yīng)工作,。b.手動工作方式：該操作方式是為自動工作方式發(fā)生故障時,，為用戶應(yīng)急設(shè)置的一種工作方式，該工作方式 采用較簡單的啟動方式,，這種方式在操作面板上直接啟停任何一臺水泵電機(jī),，一般只有在自動失靈或調(diào)試的情況下才采用。2,、容易并入智能化管理系統(tǒng),，主要部件采用知名品牌元件，整套系統(tǒng)具有很高的可靠性和抗干擾性,，其自帶的標(biāo)準(zhǔn)串行通訊口（RS485）,，使得系統(tǒng)與計算機(jī)的通信十分方便。3,、水位保護(hù)功能,，當(dāng)水罐水位低于設(shè)定水位，系統(tǒng)自動保護(hù)停機(jī),。液位控制器性能穩(wěn)定可靠,。4、自動復(fù)位功能,，停電后復(fù)電時或水位恢復(fù)時系統(tǒng)自動啟動,。5、故障泵功能,，故障泵后直接退出運(yùn)作程序,，由備用泵接替工作。6,、自動保護(hù)功能：有過載,、過流、短路,、缺相,、超壓、欠壓及缺水停機(jī)等自動保護(hù)功能

 

生活無負(fù)壓給水設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)     

技術(shù)參數(shù)     

■流量范圍                               0—600 m3/h     

■壓力范圍                               0—2.0MPa     

■控制水泵單臺電機(jī)功率                   ≤180KW     

■壓力調(diào)節(jié)精度                           ≤0.01MP     

■環(huán)境溫度                               0～+40℃     

■相對濕度                           90%以下(電控部分)

■電源                           380V×(1+10%)50Hz+2Hz

 

生活無負(fù)壓給水設(shè)備產(chǎn)品的性能與特點(diǎn)：

1,、自動化程度高,、智能化運(yùn)行：生活無負(fù)壓給水設(shè)備由智能中央處理器控制，工作泵,、備用泵運(yùn)行,、切換過程全自動進(jìn)行，故障自動報警，用戶可從人機(jī)界面直觀快捷地找出故障原因,。采用PID閉環(huán)調(diào)節(jié),，恒壓精度高，水壓波動小,。