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1 # 蘇揚6
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2 # firepoint0
變頻器恆壓供水為什麼輸出水壓不穩定?
看了過好多次這樣的問題,其實不管是恆壓供水、水位調節、爐膛壓力控制等,其中核心的控制原理就是PID控制,只有搞明白了PID控制的原理,才能形成一個完整的概念,無論是查詢問題還是做設計都會心中有數,外圍裝置就是水到渠成的事情。
那麼什麼是PID控制呢?先看下圖:
這個是簡圖,講解也較為方便。先說說總的概念,PID控制是根據給定值Yd(t)與實際輸出值Y(t)構成控制偏差:err = Yd - Y,再根據偏差的大小來調節輸出,從而達到設定值的目的。例如恆壓供水設定值是0.5MPa,而實際水壓由壓力變送器測量,可能是0.6MPa,實際水壓就會大於設定值0.5MPa,這時控制器會根據差值來減小變頻器輸出,而減小的同時不一定會正好減小到設定值0.5MPa,可能會減小到0.45MPa,然後控制器又會根據這個差值來增加變頻器的輸出去靠近設定值,就這樣,控制器實時會根據變化的水壓與設定值的差值來不斷調整輸出,不斷地去靠近設定值。這是一個振盪的過程。如下圖(平直黑線為設定值,紅色線為實際水壓,透過做調節不斷地去接近設定值):
下面就需要說明下怎麼來調節控制器呢,由上圖波形可以看出,振盪的時間長短、振幅大小都關係到能否快速的讓控制器達到設定值。PID控制的核心引數P(比例調節)、I(積分調節)、D(微分調節)。
1,P(比例調節):成比例地反映控制系統的偏差訊號error(t),偏差一旦產生,控制器立即產生控制作用,以減少偏差。比例控制的比例係數如果太小,偏差值就小,調節的力度不夠,使系統輸出量變化緩慢,調節所需的總時間過長。比例係數如果過大,調節力度太強,將造成調節過頭,甚至使水壓忽高忽低,來回震盪,這也可能是水壓不穩的原因。單純的比例控制很難保證調節得恰到好處,完全消除誤差。
2,I(積分調節):主要用於消除靜差,提高系統的無差度。積分作用的強弱取決於積分時間常數Ti,Ti越大,積分作用越弱,反之則越強。積分控制相當於根據當時的誤差值,週期性地微調變頻器輸出(即水壓)。
3,D(微分調節):反映偏差訊號的變化趨勢(變化速率),並能在偏差訊號變得太大之前,在系統中引入一個有效的早期修正訊號,從而加快系統的動作速度,減少調節時間。微分調節是根據系統的反饋速度來調節,因為控制目標的反應滯後時間不同,例如溫度,執行器輸出與溫度變送器相應存在較大的響應時間。
總之,PID引數的除錯是一個綜合的、各引數互相影響的過程,實際除錯過程中的多次嘗試是非常重要的,也是必須的,由於工況不同,引數並不是固定不變的。
下面是我設計的一個恆壓供水的例項,採用的是變頻器內部PID控制器,不需要PLC,不需要外接PID控制器,當然如果有多臺水泵需要連鎖控制還是需要外部控制器的。
主迴路圖:
變頻器端子接線圖:
PID組引數設定值:
回覆列表
謝邀!變頻器和壓力變送器或遠端壓力錶構成閉環壓力調整電路。水泵出水端一般裝一儲壓罐,壓力變送器安裝在此。當出水量變化引起水壓變化時感測器將訊號反饋至變頻器4一20mA或0一1Ov輸入端經延時後改變變頻器輸出頻率,從而改變水泵轉速,向著標定壓力靠力。因而整個供水過程中壓力總是在標定壓力左右不斷變化的。除非水泵出水量取值不合適,應該總體恆定在設定值。