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基于变频器内置PID功能实现恒压供水曹保峰摘要：结合ACS800变频器在中铝中州分公司热电厂反渗透系统3#除盐水泵上的改造应用叙述了在省去PID控制器模块情况下如何利用变频器内置PID调节功能实现除盐水系统自动调节、恒压供水。关键词除盐水系统PID变频器恒压引言随着社会的发展进步工业自动化水平的大幅度提高变频技术和计算机技术的发展尤其是数字化技术的实现为恒压供水系统提供了支持。恒压供水技术最早主要引用于居民供水但随着工业生产要求的不断提高对供水压力的恒定控制是非常要必要的。我公司锅炉用水是水处理通过除盐水泵将水打到除氧器除氧再由给水泵向锅炉供水。期间除氧器进水量根据水箱水位通过调节门来调节进水流量除氧器调节门频繁调整会造成除盐水管网压力波动如何实现除盐水管网恒压供水是我们急需要解决的问题。变频器的功能也越来越强大自身具有内置的PID控制功能为我们对流量、压力、水位等实现闭环控制创造了条件再加上变频调速以其节能、安全、环保、高品质等诸多优点在实际生产应用中得到了很大发展。很凑巧车间在先前的技术改造中闲置了一台带有内置PID控制功能型号为ACS800-02-0170-3+P901的变频器。我们本着充分利用闲置资源不增投资的思想对3#除盐水泵实施了变频改造并跟踪其运行过程完全实现了除盐水恒压供水节能、降低员工劳动强度效果明显。工艺参数及要求2.1工艺参数除盐水泵电机参数：电机额定功率110KW、额定电压值380V、额定电流值195A、额定频率（50HZ）、额定转速（2975）转。水压参数：除盐水管道出口压力1.0MPa、上下波动≤10%、除氧器进口压力：7.0-8.5MPa2.2恒压控制方式的选择本系统采用水泵出口恒压控制方式该方式简单、可靠、节省投资。它是将压力传感器安装在除盐水母管出口处压力检测点距变频器较近能准确反映水压实际变化情况系统的控制效果较好。3.系统组成及工作原理恒压供水系统的组成主要有计算机、可编程控制器（PLC）、变频器（内置PID功能）、电动机、水泵、压力传感器、压力变送器等组成。系统组成简图如图1所示。图1恒压供水系统组成计算机、PLC、压力传感器、压力变送器原来都已安装只需增加一套ACS800变频柜。根据工艺要求保留3#除盐水泵原有的模拟量和开关量信号将除盐水管道压力变送器更换一个一拖二的变送器；变频器是实现恒压控制的核心设备我们选用ABB公司带内置PID调节单元的ACS800变频器无需再加装智能PID控制器。ACS800变频器既能进行频率变换又可进行模拟量的PID运算即可实现压力的定值控制。变频器直接接收变送器的模拟量信号进行PID控制当压力发生变化时变频器的输出频率也会随之改变从而改变电机转速达到稳定压力的目的。此型号变频器PID运算速度快精度高且参数设置简单。压力传感器和变送器是组成压力闭环调节系统的关键元器件一体化设计的产品它能把管网压力的检测值变成4-20ma的电信号送到变频器的模拟量输入端作为变频器进行PID运算的输入信号再有变频器输出控制信号控制水泵电机调速以保持管网压力恒定。3.2变频器的恒压控制原理变频器恒压供水的核心是定值控制而定值控制的基本手段是PID控制ACS800变频器内置了PID算法器其模型简单计算方便功能强大。这里PID算法原理不再赘述。4、新反渗透3#除盐水泵恒压供水的改造思路图2新化学反渗透1#2#3#除盐水泵管网系统图如图2所示为新化学反渗透1#2#3#除盐水泵管网系统图。两台除盐水箱的除盐水由三台除盐水泵送至锅炉除氧器。改造前三台除盐水泵均采用Y/△降压启动工频运行且互为备用正常运行中两台工作一台备用。改造后1#2#除盐水泵工频其中一台工作一台备用也可以两台同时工作。3#除盐水泵为PID控制的变频器运行。正常情况下开两台泵运行即1#、2#泵中的任意一台泵和3#除盐水泵工作。其基本工作过程是：3#除盐水泵电动机将除盐水经母管送到锅炉除氧器罐中。给水母管压力的大小取决于除盐水泵的出力(在本系统中就是取决于电动机的转速)和锅炉用水量之间的平衡状况。为了保证母管压力要求3#除盐水泵转速稳定在某一个数值上。这个数值是我们的控制目标称之为目标压力。与目标压力对应的电信号称为目标信号。在变频器中目标信号也称为目标值或给定值。也就是说我们设定一个恒压目标值根据锅炉生产需要母管压力暂定为不小于0.7MP。其具体要求是：当锅炉用水量增加除盐水母管内的实际压力小于目标值压力时要求3#除盐水泵加速使母管内的压力上升至目标值反之当锅炉的用水量减少母管内的实际压力大于目标压力时要求3#除盐水泵减速使除盐水母管内的压力下降至目标值从而达到闭环控制实现变频调速的目的。ACS800变频器的目标信号和反馈信号是用传感器(SP)量程的百分数来表示的。例如母管内的给水压力保持为0.