變頻器生活無(wú)負壓給水設備的調試教程

 

首先要明白生活無(wú)負壓給水設備系統中的幾個(gè)參數

1． 兆帕與公斤：

“1兆帕”是壓強的單位，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(shí)所產(chǎn)生的壓強為一帕斯卡[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(gè)不同概念的物理量，沒(méi)法說(shuō)“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，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(wú)負壓給水設備變頻器中PID的定義

      PID控制器參數的工程整定,各種調節系統中P.I.D參數經(jīng)驗數據以下可參照：

　　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，需要整定的系數是Kp（比例系數）,Ki（積分系數）,Kd（微分系數）三個(gè)。這三個(gè)參數對系統性能的影響如下：

（1） 比例系數 Kp

① 對動(dòng)態(tài)性能的影響 比例系數Kp加大，使系統的動(dòng)作靈敏，速度加快，Kp偏大，振蕩次數加多，調節時(shí)間加長(cháng)。當Kp太大時(shí)，系統會(huì )趨于不穩定，若Kp太小，又會(huì )使系統的動(dòng)作緩慢；

② 對穩態(tài)性能的影響 加大比例系數Kp，在系統穩定的情況下，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 Ki

① 對動(dòng)態(tài)性能的影響 積分系數Ki通常使系統的穩定性下降。Ki太大，系統將不穩定；Ki偏大，振蕩次數較多；Ki太小，對系統性能的影響減少；而當Ki合適時(shí)，過(guò)渡特性比較理想；

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

（3） 微分系數 Kd

微分控制可以改善動(dòng)態(tài)特性，如超調量減少，調節時(shí)間縮短，允許加大比例控制，使靜差減小，提高控制精度。但當Kd偏大或偏小時(shí)，超調量較大，調節時(shí)間較長(cháng)，只有合適的時(shí)候，

才可以得到比較滿(mǎn)意的過(guò)渡過(guò)程。

對系數實(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。即將比例系數由小到大，并觀(guān)察相應的系統響應，直到得到反應快，超調小的響應。

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

使在保持系統良好動(dòng)態(tài)性能的情況下，靜差得到消除。在此過(guò)程中，可根據響應的好壞反復改變比例系數與積分系數。

（3） 若使用比例積分調節器消除了靜差，但動(dòng)態(tài)過(guò)程經(jīng)反復調整仍不能滿(mǎn)意，則可加入微分環(huán)節。在整定時(shí)，可先置微分系數為0，

在第，一步的基礎上，增大Kd，同時(shí)相應地改變比例系數和積分時(shí)間。

p值設置越大，靜差越小，跟蹤越快，但容易出現超調震蕩現象，i的值設置越大，跟蹤就越慢，在實(shí)際使用中，以系統穩定和跟蹤速度達到工藝要求為準，即在水泵恒壓供水系統中，壓力穩定為基準。

不過(guò)以上PID定義僅了解一下即可，實(shí)際小項目中的變頻器PID參數不用更改（出廠(chǎng)默認值）也可實(shí)現功能。

設置變頻器時(shí)，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(shí)信號（在管道上的遠傳壓力表---電阻式，或者是三線(xiàn)或兩線(xiàn)的壓力傳感器。給定量即要求達到我壓力值（可以在變頻器的鍵盤(pán)上設或者用外置電位器）。

變頻器外部接線(xiàn)

對應的電壓、電流型反饋量接線(xiàn)應設置變頻器的 AI1/AI2，內部參數及外部跳線(xiàn)（一般AI1默認為電壓） 

壓差變送器接變頻器時(shí)，圖中電流表的位置換成變頻器即可。

設置變頻器參數

以英偉騰為例：CHF/GD100/CHV160A

以反饋量為0.45兆帕（二線(xiàn)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內置成了面板上的電位器，所以反饋信號接于A(yíng)I2,又由于A(yíng)I2出廠(chǎng)值是電壓信號，需設置跳線(xiàn)將其改為電流信號。

P00.01=1 運行指令通道==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(shí)間不必設置，保持默認，

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

P01.19==0,為變頻器運行頻率低于下限時(shí)為以頻率下限運行

P02組為電機參數，能實(shí)際電機銘牌上參數設

控制端子組及繼電器輸出組根據線(xiàn)路實(shí)際功能設置即可

P05.37=1V,  AI2下限設為1V對應反饋4mA

P05.39=10V, AI2上限為10V對應反饋20mA

P09組為PID組

P09.00=0 給定值由鍵盤(pán)設定

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，即當反饋小于給定時(shí)要加速，大于給定時(shí)要減速。

P17.24為反饋量顯示可以實(shí)時(shí)監控(只有GD100有此功能)

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

 

生活無(wú)負壓給水設備產(chǎn)品特點(diǎn)：

※采用先進(jìn)的供水專(zhuān)用變頻器

※ 新的供水專(zhuān)利技術(shù)

※全中文人機界面，操作簡(jiǎn)單

※RS485遠程通訊

※壓力控制精度5‰

※壓力頻率全數字顯示

※一次水高、低水位報警

※供水壓力過(guò)壓、欠壓保護

※系統故障自診斷

※水泵過(guò)載、過(guò)流保護

※水泵軟啟動(dòng)，軟切換

※適用于各種泵站

※故障水泵自動(dòng)切除運行系統

※體積小，安裝調試方便

※全部進(jìn)口低壓電器集成，運行更安全可靠

※優(yōu)化的控制軟件更利于系統節能運行

 

生活無(wú)負壓給水設備的工作原理：

      自來(lái)水進(jìn)入調節罐，罐內的空氣從真空消除器內排出，待水充滿(mǎn)后，真空消除器自動(dòng)關(guān)閉。當自來(lái)水能夠滿(mǎn)足用水壓力及水量要求時(shí)，供水設備通過(guò)旁通止回閥向用水管網(wǎng)直接供水；當自來(lái)水管網(wǎng)的壓力不能滿(mǎn)足用水要求時(shí)，系統通過(guò)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(dòng)水泵運行。水泵供水時(shí)，若自來(lái)水管網(wǎng)的水量大于水泵流量，系統保持正常供水，用水高峰期時(shí)，若自來(lái)水管網(wǎng)水量小于水泵流量時(shí)，調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水，此時(shí)，空氣由真空消除器進(jìn)入調節罐，消除了自來(lái)水管網(wǎng)的負壓，用水高峰期過(guò)后，系統恢復正常的狀態(tài)。若自來(lái)水供水不足或管網(wǎng)停水而導致調節罐內的水位不斷下降，液位控制器給出水泵停機信號以保護水泵機組。夜間及小流量供水時(shí)可通過(guò)小型膨脹罐供水，防止水泵頻繁啟動(dòng)。

      生活無(wú)負壓給水設備關(guān)鍵技術(shù)部分為智能控制系統(變頻型)和調節罐的真空消除。智能控制系統核心部分采用可編程控制器，程序軟件的編制及設計由專(zhuān)業(yè)技術(shù)工程人員充分根據水泵的運作特點(diǎn)在多年變頻給水工程經(jīng)驗基礎上精心編制而成，設備具有界面直觀(guān)，操作簡(jiǎn)便可靠，性能穩定，高智能化等諸多特點(diǎn)。調節罐的真空消除也是該項目的關(guān)鍵技術(shù)，管網(wǎng)疊加的實(shí)現 全部依靠罐上真空消除器在罐內水被抽空時(shí)及時(shí)消除罐內真空，從而達到罐內外壓力平穩，由此不對市政管網(wǎng)造成負壓影響，不影響其它市政管道用戶(hù)的正常用水。

 

生活無(wú)負壓給水設備控制器 

      采用 新微電腦設計處理器設計制造配備液晶中文顯示,參數顯示、設定一目了然，故障時(shí)彈出供貨商公司名稱(chēng)及2個(gè)服務(wù)電話(huà)（可按要求設置）,多達75個(gè)功能參數項、9種應用宏選擇，能滿(mǎn)足五臺以下的所有運行程序，其主要特點(diǎn)有：1．外部接線(xiàn)簡(jiǎn)單:用戶(hù)只需通過(guò)菜單設置，即可使控制器適用于不同的供水控制系統；無(wú)需改變復雜的外部接線(xiàn)。2．可靠性:由于控制器已將各種功能模塊集成于內部，外部配件少，、進(jìn)一步降低了整個(gè)系統出現故障的機會(huì )。3．調試簡(jiǎn)單方便:豐富的漢字提示。使一般的操作人員無(wú)需經(jīng)過(guò)復雜的，也能對各種操作應用自如。 4．系統功能完善:與目前國內同類(lèi)設備比較，本設備更顯示出其 特別的優(yōu)點(diǎn)。在設備工作現場(chǎng)，工程人員可根據泵組的實(shí)際情況在顯示下，隨時(shí)改變各種控制參數，由于保證泵組處于較優(yōu)化的運行狀態(tài)。 5．控制精度高本控制程序中所有的模擬量均為數碼處理。改良的PID數字控制系統能夠避免一般PID死區（對水泵控制而言）所帶來(lái)的控制誤差,使系統的供水壓力更加穩定。6．睡眠功能的較新應用可使機組在每天的零流量的區域中自動(dòng)啟、停，間歇型的供水方式,使節電效果更佳。7．控制功能先進(jìn)控制系統可在漢字顯示屏上明確顯示其工頻、變頻、轉換的運行工況。8．維修簡(jiǎn)單方便特有的系統故障檢測、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(wú)負壓給水設備的功能特點(diǎn)：

兩種工作方式：a.自動(dòng)工作方式：自動(dòng)方式是作為正常供水狀態(tài)下的一種工作方式。一般來(lái)講，當客戶(hù)正常供水后即選定該種方式，在自動(dòng)方式工作時(shí)，全部管網(wǎng)的不同供水要求，都將在無(wú)負壓供水設備有效的控制之下，進(jìn)行多種功能的適應工作。b.手動(dòng)工作方式：該操作方式是為自動(dòng)工作方式發(fā)生故障時(shí)，為用戶(hù)應急設置的一種工作方式，該工作方式 采用較簡(jiǎn)單的啟動(dòng)方式，這種方式在操作面板上直接啟停任何一臺水泵電機，一般只有在自動(dòng)失靈或調試的情況下才采用。2、容易并入智能化管理系統，主要部件采用知名品牌元件，整套系統具有很高的可靠性和抗干擾性，其自帶的標準串行通訊口（RS485），使得系統與計算機的通信十分方便。3、水位保護功能，當水罐水位低于設定水位，系統自動(dòng)保護停機。液位控制器性能穩定可靠。4、自動(dòng)復位功能，停電后復電時(shí)或水位恢復時(shí)系統自動(dòng)啟動(dòng)。5、故障泵功能，故障泵后直接退出運作程序，由備用泵接替工作。6、自動(dòng)保護功能：有過(guò)載、過(guò)流、短路、缺相、超壓、欠壓及缺水停機等自動(dòng)保護功能

 

生活無(wú)負壓給水設備主要技術(shù)參數及技術(shù)創(chuàng )新點(diǎn)     

技術(shù)參數     

■流量范圍                               0—600 m3/h     

■壓力范圍                               0—2.0MPa     

■控制水泵單臺電機功率                   ≤180KW     

■壓力調節精度                           ≤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(wú)負壓給水設備產(chǎn)品的性能與特點(diǎn)：

1、自動(dòng)化程度高、智能化運行：生活無(wú)負壓給水設備由智能中央處理器控制，工作泵、備用泵運行、切換過(guò)程全自動(dòng)進(jìn)行，故障自動(dòng)報警，用戶(hù)可從人機界面直觀(guān)快捷地找出故障原因。采用PID閉環(huán)調節，恒壓精度高，水壓波動(dòng)小。