项目空调风机变频PID控制分解.ppt

项目三 空调风机变频PID控制主编李方园项目三空调风机变频PID控制3.1.1项目背景及要求空调风机3.1.2控制优势图3.1中央空调工作示意图3.1.3控制要求图3.2空调风机温度控制3.2 PID控制与变频器3.2.1 变频器内置PID原理图3.3变频器内置PID控制原理图3.4通用变频器PID控制原理图3.2.2 中央空调变频风机的几种控制方式图3.6中央空调送风机的静压控制2.变频风机的恒温PID控制方式3.变频风机的多段速变风量控制方式图3.8变频风机的多段速控制3.2.3 温度传感器及其相关仪表的与选型1.热电偶如果两种不同成分的均质导体形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端，当两端存在温差时，就会在回路中产生热电流，那么两端之间就会存在Seebeck热电势，即塞贝克效应。热电势随着测量端温度升高而增加，热电势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电偶导体材质的长度、直径无关2.热电阻图3.10热电阻原理3.温度传感器相关仪表图3.11国产XMZ60X系列智能仪表表3.1国产XMZ60X系列智能仪表输入信号表3.2国产XMZ60X系列智能仪表输出信号图3.12XMZ601接线示意3.3 技能训练一：A700变频PID控制线路设计3.3.1 A700变频器PID操作表3.3三菱A700变频器常用的PID相关参数。3.3.2 A700变频器PID构成与动作a)误差信号输入2、PID动作过程
图3.14所示为PID调节参数Pr.129、Pr.130和Pr.134设定之后的动作过程，称之为P动作、I动作和D动作的三者之和。
3、PID的自动切换
为了加快PID控制运行时开始阶段的系统上升过程，可以仅在启动时以通常模式上升。Pr.127可以设置自动切换频率，从起动到Pr.127以通常运行运行，待频率达到该设定值后,才转为PID控制。如图3.15所示为PID自动切换控制。当然，从图中也可以看出，Pr.127的设定值仅在PID运行时有效，其他阶段无效。4、PID信号输出功能
在很多控制案例中，需要输出PID控制过程的各种状态，尤其是PID目标值、PID测定值和PID偏差值。A700变频器提供了这些信号直接输出到CA和AM端子，具体设定参数如表3.4所示。
表3.4PID信号输出功能
5、PID的正负作用
在PID作用中，存在两种类型，即负作用与正作用。负作用是当偏差信号（即目标值－测量值）为正时，增加频率输出，如果偏差为负，则频率输出降低。正作用的动作顺序刚好相反，具体如图3.16所示。温度控制为例，在冬天的暖气控制时为负作用，如图3.17所示；在夏天的冷气控制时为正作用，如图3.18所示。温度偏差与变频器输出频率之间的关系如表3.5所示。
表3.5正负作用与偏差3.4 技能训练二：变频器A700的节能计算3.4.1 节能监视器1、变频器能通过节能监视器（即Pr.52、Pr.54、Pr.158=“50”）进行监视的项目如表3.6所示。表3.6节能监视器一2、变频器能通过节能监视器（即Pr.52=“51”）进行监视的项目如表3.7所示。表3.7节能监视器二3.4.2 节能瞬时、节能平均和节能累计值2、节能平均值监视器（③节能平均值，④节能率平均值，⑤节能费平均值）如图3.19所示为节能平均值的计算与Y92输出信号。3、节能累计监视器（⑥节能量，⑦节能量费用，⑧年度省电量，⑨年度节能量费用）4、工频运行时的功率估计(如图3.20)图3.20消耗功率与对额定的转速比3.4.3 年度省电量和节能费用举例说明：3.4.4 实际工程中风机和泵类负载的节能计算1、不同流量控制方法的耗电量表3.8是对100KW的离心水泵的流量通过三种流量控制方法即变频器控制、输入阀门控制和输出阀门得出的实际耗电量。表3.8水泵100KW三种流量控制方法的耗电实测比较2、节能计算以一台BDC300-400/D3S型离心泵为例额定流量1025m3/h，扬程278m；配备YLBT500-4型电动机，额定功率1060kW。泵在阀门调节和转速调节时的流量－负载曲线如图3.所示。根据运行要求，水泵连续24小时运行，其中每天11小时运行在90%负荷，13小时运行在50%负荷；全年运行时间在300天。则每年的节电量为：W1=1060×11×（100%－69%）×300=1084380kW·h
W2=1060×13×（95%－20%）×300=3100500kW·h
W=W1＋W2=1084380＋3100500=4184880kW·h
每度电按0.5元计算，则每年可节约电费209万元。由此可见，高压变频调速技术在变负荷设备中应用，其节电效果是相当显著的。
图3.21离心泵BDC300-400/D3S的流量负载曲线（2）根据风机、泵类平方转矩负载关系式：P/P