单台水泵的变频恒压控制系统解决方案

电梯变频器技术

以单台水泵的供水系统为例，假设水泵以调速方式运行，则其恒压控制原理框图如下：

单台水泵的变频恒压控制系统解决方案

在图中，设定压力SV是工艺要求值，在PID上用按键输入此值，它是我们希望保持的管网压力值，管网上安装的压力传感器把实际压力PV输送到PID的检测量模拟输入端，PID比较误差e的正负。
当误差e为正时，说明实际压力值PV小于设定值SV，PID的输出u增大，变频器的输出增加，水泵转速n上升，实际压力值PV上升，当PV等于SV时，电动机转速停止上升，管网压力PV维持在设定值SV。
当误差e为负时，说明管网实际压力PV高于设定值SV，则PID输出u减小，变频器的输出频率f减小，水泵转速n降低，管网实际压力PV降低，当PV等于SV时，电动机转速停止降低，管网压力PV维持在SV。
如果积分参数I不起作用（I=0），则PID不能实现无差调节，因为PV=SV时，ei=0，则比例P和微分项D的输出为零，PID输出也将变为零，不能维持一定的压力值，因此必须有无差e才能使输出保持为一定的值，即u=P*ei。
所以PID控制器的I参数其主要作用是为了实现无差（ei=0）控制，用调速方式实现恒压控制如下图所示。

单台水泵的变频恒压控制系统解决方案

当管网压力用阀门调节来实现恒压控制时，用阀门调节实现恒压控制的原理如下图所示。

单台水泵的变频恒压控制系统解决方案

在图中，阀门定位器的作用是把PID输出的4~20mA信号转化为对应的阀门开度0~90°（全关~全开），其控制过程同第一张图。