循環(huán)水泵恒壓供水自動(dòng)控制課件

循環(huán)水泵恒壓供水自動(dòng)控制課件第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日變頻恒壓供水自動(dòng)裝置特點(diǎn)采用變頻器與恒壓供水控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)，是當(dāng)今最合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。

電動(dòng)機(jī)采取軟啟、軟停運(yùn)行方式，徹底消除“水錘”效應(yīng)。

變頻器和軟起動(dòng)器的應(yīng)用,使機(jī)泵軸承的磨損和葉片所受的壓力都大為減少，延長了水泵的使用壽命。

第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日熱工儀表及自動(dòng)化(基礎(chǔ)知識(shí))第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日離心泵的常規(guī)控制方法控制泵的出口閥門開度改變旁路回流法改變泵的轉(zhuǎn)速法具有降低管道阻力，大大減少截流損失的效能。

管道阻力增大，產(chǎn)生大量的截流損失。

截流損失的同時(shí),系統(tǒng)做無用功，使總的機(jī)械效率降低。第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能原理流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，離心泵調(diào)速時(shí)全揚(yáng)程特性(H-Q)曲線電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系式轉(zhuǎn)速：n=60f/p指標(biāo)參數(shù)與轉(zhuǎn)速的關(guān)系式軸功率P與轉(zhuǎn)速N的三次方成正比。水壓H與轉(zhuǎn)速N的二次方成正比，第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日簡單控制系統(tǒng)的典型方塊圖簡單控制系統(tǒng)由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成：即被控對(duì)象(簡稱對(duì)象)、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器。簡單控制系統(tǒng)第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日通常是指由一個(gè)測量元件、變送器、控制器、控制閥和控制對(duì)象所構(gòu)成的一個(gè)單閉環(huán)控制系統(tǒng)。

簡單控制系統(tǒng)實(shí)例第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日研究對(duì)象：假定控制器的輸入信號(hào)e是一個(gè)階躍信號(hào)，來研究控制器的輸出信號(hào)p隨時(shí)間的變化規(guī)律。

控制器的基本控制規(guī)律基本控制規(guī)律：開關(guān)型(位式)控制規(guī)律、比例控制規(guī)律（P）、積分控制規(guī)律（I）、微分控制規(guī)律（D）。

第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日開關(guān)型(位式)控制規(guī)律pmaxpmin0xp特點(diǎn)：x是被控變量，p是控制器輸出，控制器輸出是一個(gè)邏輯量。冷凝水泵液位控制原理圖電氣控制原理圖第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日比例控制規(guī)律因?yàn)樗詄△p控制器輸出被控變量偏差結(jié)論：比例控制就是當(dāng)被控變量偏離給定值產(chǎn)生偏差時(shí)，控制器的輸出能與偏差大小成比例變化關(guān)系。比例控制規(guī)律輸入輸出曲線圖第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日積分控制作用的輸出變化量Δp與輸入偏差e的積分成正比，其表達(dá)式為：

結(jié)論:積分控制規(guī)律(Kι=1/Tι)Tι是積分時(shí)間2、積分控制器輸出的變化速度與偏差成正比。3、積分控制作用在最后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，偏差等于零。1、積分控制作用輸出信號(hào)的大小不僅取決于偏差信號(hào)的大小,而且主要取決于偏差存在的時(shí)間長短。積分控制規(guī)律是一個(gè)與偏差存在時(shí)間關(guān)系的控制規(guī)律。第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日其表達(dá)式為:

微分控制規(guī)律Δp

=Td(de/dt)Td是微分時(shí)間微分控制規(guī)律是一個(gè)與偏差變化率有關(guān)系的控制規(guī)律，結(jié)論：

1、微分控制輸出Δp與偏差的變化率成正比，而與偏差本身數(shù)值大小無關(guān)。2、

微分控制的作用是用比較大的輸出“超前”調(diào)整，克服容量滯后。第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日控制器的輸出信號(hào)被分割成若干個(gè)信號(hào)范圍段，由每一段信號(hào)去控制一臺(tái)控制閥。分程控制系統(tǒng)分成控制系統(tǒng)方框圖A.、B閥特性圖第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日反應(yīng)釜分程控制P&ID第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日串級(jí)控制系統(tǒng)反應(yīng)釜串級(jí)控制特點(diǎn)冷卻水回水

⑴串級(jí)控制系統(tǒng)有主、副兩個(gè)控制器和兩個(gè)測量變送器，分別組成兩個(gè)主、副閉合控制回路。⑶可用于負(fù)荷和操作條件有較大變化的場合，提高了控制精確度。⑵主控制器的輸出作為副控制器的輸入給定信號(hào)。第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日恒壓供水自動(dòng)控制裝置第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日恒壓供水變頻調(diào)速控制系統(tǒng)方框圖冷卻水第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日當(dāng)用水需求↑

——

管路水壓↓——

壓力設(shè)定值與反饋值的差值↑——

PID輸出↑

——

輸出至變頻器信號(hào)↑——變頻器頻率↑——

水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速↑——

供水流量↑——

使管路水壓趨于穩(wěn)定

DB-2100恒壓供水控制器原理將壓力設(shè)定信號(hào)和遠(yuǎn)傳壓力表反饋信號(hào)送入控制器PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)比較運(yùn)算后，輸出給變頻器一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)。

自動(dòng)控制過程PID調(diào)節(jié)器作用第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日恒壓供水控制器運(yùn)行特點(diǎn)

變頻泵固定方式:采取只有一臺(tái)泵是變頻泵、其余多臺(tái)工頻泵并聯(lián)的恒壓變量供水方式。

在變頻泵固定方式中，各并聯(lián)水泵是按工頻方式自動(dòng)投入或退出的。用水流量的變化，不影響變頻泵始終處在運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的。

第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日當(dāng)用水流量增大，變頻泵的轉(zhuǎn)速自動(dòng)上升；當(dāng)變頻泵的轉(zhuǎn)速上升到工頻(24s)，如用水流量進(jìn)一步增大時(shí)，則由變頻供水控制器控制，自動(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)工頻泵投入運(yùn)行。其余各并聯(lián)工頻泵可按相同的原理投入。當(dāng)用水量增加時(shí)恒壓供水控制啟、停泵過程在用水流量小于一臺(tái)泵在工頻恒壓條件下的流量時(shí)，由一臺(tái)變頻泵調(diào)速恒壓供水；

為了減小工頻泵直接啟動(dòng)時(shí)壓力過沖及對(duì)管網(wǎng)的沖擊，在啟動(dòng)工頻泵之前，變頻泵將首先自動(dòng)降頻（20Hz）。第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日用水流量下降，水壓增高,變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)頻率下降到20Hz(6s)，變頻供水控制器發(fā)出一個(gè)指令，自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)工頻泵使之退出并聯(lián)供水。當(dāng)用水量減少時(shí)在退出時(shí)，變頻泵的轉(zhuǎn)速先自動(dòng)上升，待工頻泵退出后，再緩慢下降以滿足恒壓供水的要求。工頻泵退出的順序是：遵照先開的泵先停，后開的泵后停原則。當(dāng)用水量基本恒定時(shí)變頻電機(jī)維持在一定頻率運(yùn)行。第二十一頁，共二十三頁，2022