富士变频器水泵恒压控制原理（富士变频器恒压供水系统）

比例常数 (F88),: 用于设定 PI 比例常数，影响系统的响应速度和稳定性,积分时间 (F89),: 积分作用使得系统更稳定，但过大可能导致响应迟钝,富士变频器的恒压供水系统通

富士变频器水泵恒压控制原理

PID 控制原理

• PID 控制器由比例 (P)、积分 (I) 和微分 (D) 三个部分组成，用于调节输出以达到设定的目标值.
  • 比例 P 控制: 调节量与误差成比例输出，一对一对的关系，但误差不会完全消除。
  • 积分 I 控制: 调节量与误差的时间积分成比例输出，在误差为零时输出趋于恒定。
  • 微分 D 控制: 调节量与误差的变化率成比例输出，有助于快速响应误差变化。
  • PI 控制: 结合比例和积分控制，根据偏差及其持续时间生成控制信号。

变频器与压力传感器的配合

• 单泵闭环控制: 利用变频器与压力传感器实现单泵闭环恒压供水控制系统.
  • 压力传感器类型: 通常使用电流型 (4~20 mA) 或电压型。
  • PID 实现: PID 功能可内置在变频器中或作为一个独立的外部组件。

参数设定

• 调试方法: 为了达到最佳性能，需要经过反复调试。
  • 对象特征: 包括最大供水压力、用户所需的恒定压力等。
  • 示例: 考虑一个需要恒压供水改造的小区，要求管道最大供水压力为11 kPa (对应传感器输出电流为20 mA)，最小供水压力为1 kPa (对应输出电流为4 mA)，用户期望的恒定供水压力为5 kPa。
  • PID 设定值: 通过计算确定 PID 的设定值，确保在最大供水压力时传感器输出最大电流，在最小压力时输出最小电流。
    • 传感器输出电流 (Iset) 正比于用户所需的恒定供水压力。
      • $Iset = \frac{8 \text{ mA}}{10} \times 5 = 4 \text{ mA}$ (示例中的计算有误，正确计算应为8 mA)
  • 比例常数 (F88): 用于设定 PI 比例常数，影响系统的响应速度和稳定性。
  • 积分时间 (F89): 积分作用使得系统更稳定，但过大可能导致响应迟钝。

调试过程

• 系统稳定性的调整:
  • 微调 F84 使实际压力接近设定值。
  • 逐渐增大 F88，直到系统出现不稳定振荡，然后回调以找到最佳值。
  • 减小 F89 的值，以确保系统不会出现振荡。
  • 观察系统响应是否过于迟钝，可以通过减小变频器的加减速时间来改善。

其他设定

• 输出切换与故障输出:
  • 通过设定频率水平检测 (FDT) 值，当输出频率高于设定值时，输出集电极开路 Y1 有效。
  • 设定 F68 控制变频器在故障时 Y 端子输出有效，实现报警或保护电路。

总结

富士变频器的恒压供水系统通过 PID 控制器结合变频器和压力传感器实现闭环控制，能够根据设定的压力目标自动调节水泵转速，确保供水压力的恒定。通过精心调试 PID 参数和其他相关设定，可以优化系统性能并提高效率。

参考文献