[发明专利]一种用于不规则小水箱液位的变频控制方法

摘要

本发明公开了一种用于不规则小水箱液位的变频控制方法，属于自动控制领域，解决了小水箱由于流量大、形状不规则的原因造成变频器控制液位波动大，抗干扰能力差的问题。方法步骤包括：液位计的设置、液位计的选择、每台泵之间的公共线性区间的确定、PID算法设计、泵之间备用切换和启停的自动控制、控制区间的设定、PID的调节。本发明可有效的避免液位计故障时造成的液位失调，可有效的避免变频器跟踪滞后造成的液位波动大，可有效的避免因水箱形状变化造成的液位变化不规律的调节干扰。

主权项

一种用于不规则小水箱液位的变频控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、液位计的设置：在凝结水箱（2）上设置两台测量原理及性能均不相同的液位计，第一液位计（3）和第二液位计（4）为互备关系；步骤二、液位计的选择：当两台液位计均正常时，手动选择其中一台液位计进行控制，所使用的液位计被认为故障或失准时，手动切换至备用液位计；同时，在控制系统（5）中输入参数使系统自动判断当前使用的液位计状态，当前使用液位计故障时自动切换至备用液位计；步骤三、每台泵之间的公共线性区间的确定：逐台开第一电动变频水泵（7）、第二电动变频水泵（8）和第三电动变频水泵（9），获取每台泵的变频频率与泵出口流量的对应关系，选择三台泵的公共线性区间；步骤四、PID算法设计：设计PID算法，对设定值的变更进行比例、积分及微分的控制动作，控制范围为步骤三中所述的公共线性区间；PID算法公式如下：式中：∆MVn：操作输出变化量；Pb：比例带（%）；MSH：输出上限；MSL：输出下限；SH：过程量上限；SL：过程量下限；∆En：偏差的变化量，∆En＝En－En－1；∆T：控制周期；Ti：积分时间；Td：微分时间；∆PVn：过程值的变化量，∆PVn＝PVn－PVn－1；步骤五、泵之间备用切换和启停的自动控制：在控制系统（5）中组态泵的启停逻辑，按实际要求确定几用几备及启停参数；在控制系统（5）中组态PID算法，根据泵的频率选择区间完成PID调节回路（6）的参数编制，所有泵采用一个PID进行控制；步骤六、控制区间的设定：根据凝结水箱（2）的实际情况取凝结水箱（2）的液位与容积关系基本为线性区间进行调节控制：（1）若液位控制在线性区间，直接限制PID过程控制区间为线性区间，并调整液位控制PID参数；（2）若液位控制不在线性区间，建立虚拟等效水箱模型，根据实际液位得到实际体积后计算出虚拟等效液位；；L虚拟：虚拟等效液位；V实际：测量区间，从零点液位起至实际液面的总体积；V最大：测量区间，从零点液位起至最高测量点液面的总体积；L最大：液位计测量上限；步骤七、PID的调节：将步骤六中计算出的虚拟等效液位作为PID调节器的过程量PV，与设定值SP进行比较，并进行比例P、积分I、微分D调节。