循环水泵恒压供水自动控制(课件)PPT课件.ppt

天津化工有限公司 变频恒压供水自控系统 1 变频恒压供水自动装置特点 采用变频器与恒压供水控制器构成控制系统 是当今最合理的节能型供水系统 电动机采取软启 软停运行方式 彻底消除 水锤 效应 变频器和软起动器的应用 使机泵轴承的磨损和叶片所受的压力都大为减少 延长了水泵的使用寿命 2 热工仪表及自动化 基础知识 3 离心泵的常规控制方法 控制泵的出口阀门开度 改变旁路回流法 改变泵的转速法 具有降低管道阻力 大大减少截流损失的效能 管道阻力增大 产生大量的截流损失 截流损失的同时 系统做无用功 使总的机械效率降低 4 电动机变频调速节能原理 流量Q与转速N的一次方成正比 离心泵调速时全扬程特性 H Q 曲线 电动机转速与电源频率的关系式转速 n 60f p 指标参数与转速的关系式 轴功率P与转速N的三次方成正比 水压H与转速N的二次方成正比 5 简单控制系统的典型方块图 简单控制系统由四个基本环节组成 即被控对象 简称对象 测量变送装置 控制器和执行器 简单控制系统 6 通常是指由一个测量元件 变送器 控制器 控制阀和控制对象所构成的一个单闭环控制系统 简单控制系统实例 7 研究对象 假定控制器的输入信号e是一个阶跃信号 来研究控制器的输出信号p随时间的变化规律 控制器的基本控制规律 基本控制规律 开关型 位式 控制规律 比例控制规律 P 积分控制规律 I 微分控制规律 D 8 开关型 位式 控制规律 特点 x是被控变量 p是控制器输出 控制器输出是一个逻辑量 冷凝水泵液位控制原理图 电气控制原理图 9 比例控制规律 因为 所以 结论 比例控制就是当被控变量偏离给定值产生偏差时 控制器的输出能与偏差大小成比例变化关系 比例控制规律输入输出曲线图 10 积分控制作用的输出变化量 p与输入偏差e的积分成正比 其表达式为 结论 积分控制规律 K 1 T T 是积分时间 2 积分控制器输出的变化速度与偏差成正比 3 积分控制作用在最后达到稳定时 偏差等于零 1 积分控制作用输出信号的大小不仅取决于偏差信号的大小 而且主要取决于偏差存在的时间长短 积分控制规律是一个与偏差存在时间关系的控制规律 11 其表达式为 微分控制规律 p Td de dt Td是微分时间 微分控制规律是一个与偏差变化率有关系的控制规律 结论 1 微分控制输出 p与偏差的变化率成正比 而与偏差本身数值大小无关 2 微分控制的作用是用比较大的输出 超前 调整 克服容量滞后 12 控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段 由每一段信号去控制一台控制阀 分程控制系统 分成控制系统方框图 A B阀特性图 13 反应釜分程控制P ID 14 串级控制系统 反应釜串级控制特点 串级控制系统有主 副两个控制器和两个测量变送器 分别组成两个主 副闭合控制回路 可用于负荷和操作条件有较大变化的场合 提高了控制精确度 主控制器的输出作为副控制器的输入给定信号 15 恒压供水自动控制装置 16 恒压供水变频调速控制系统方框图 冷却水 17 当用水需求 管路水压 压力设定值与反馈值的差值 PID输出 输出至变频器信号 变频器频率 水泵电机转速 供水流量 使管路水压趋于稳定 DB 2100恒压供水控制器原理 将压力设定信号和远传压力表反馈信号送入控制器PID调节器 经比较运算后 输出给变频器一个转速调节信号 自动控制过程 PID调节器作用 18 恒压供水控制器运行特点 变频泵固定方式 采取只有一台泵是变频泵 其余多台工频泵并联的恒压变量供水方式 在变频泵固定方式中 各并联水泵是按工频方式自动投入或退出的 用水流量的变化 不影响变频泵始终处在运行状态 达到节能目的 19 当用水流量增大 变频泵的转速自动上升 当变频泵的转速上升到工频 24s 如用水流量进一步增大时 则由变频供水控制器控制 自动启动一台工频泵投入运行 其余各并联工频泵可按相同的原理投入 当用水量增加时 恒压供水控制启 停泵过程 在用水流量小于一台泵在工频恒压条件下的流量时 由一台变频泵调速恒压供水 为了减小工频泵直接启动时压力过冲及对管网的冲击 在启动工频泵之前 变频泵将首先自动降频 20Hz 20 用水流量下降 水压增高 变频调速泵的转速下降 当频率下降到20Hz 6s 变频供水控制器发出一个指令 自动关闭一台工频泵使之退出并联供水 当用水量减少时 在退出时 变频泵的转速先自动上升 待工频泵退出后 再缓慢下降以满足恒压供水的要求 工频泵退出的顺序是 遵照先开的泵先停 后开的泵后停原则 当用水量基本恒定时