PLC及变频调速技术在泵站恒压供水中的应用
除基本参数外,还必须对完整参数进行设定。
完整参数的设定主要是PID参数的整定,它是按照工艺对控制性能的要求,决定调节器的参数Kp,TI,TD。控制表达式为:
系统运算程序见图4。
变频器根据偏差调节PID的参数,当运行参数远离目标参数时,调节幅度加快,随着偏差的逐步接近,跟踪的幅度逐渐减小,近似相等时,系统达到一个动态平衡,维持系统的恒压稳定状态。
4 试验结果
由于系统的显示和通讯功能,可以对系统工作情况进行监测。考虑到管网覆盖面积大,泵站海拔高度相对低,远端供水压力需维持3kg,因此泵站出水口压力必须维持5kg。试验条件为管网初始无压 力,电磁阀控制一定量相同用水情况下启动系统。获得的数据经MATLAB进行插值拟合可得系统在不同条件下跟踪压力变化的曲线[5]。
试验记录的数据显示,系统在未进行滤波和PID控制时,响应速度特别慢、误差大、振荡严重,见图5。在未进行滤波而引入数字PID控制时,响应速度明显加快,但振荡问题未能得到解决,这是由于喘振现象的存在;当管道压力与设定值近似相当时,水锤效应影响明显,压力波动异常,PID的参数跟踪整定,形成恶性循环,管道中空气的存在也会导致振荡问题,见图6。引入滤波与数字PID控制后,系统控制品质明显好转,响应速度快,克服了振荡问题,见图7。表2为试验数据表。
该系统是按照工业生产需求设计的,实现了预定的一系列功能,保证了系统的稳定和安全性,在长时间运行中取得了良好的效果。只需作相应修改就可推广到相关供水系统中。
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