A 变频器的恒压供水PID控制详细讲解
恒压供水参数如何设置
英威腾CHF100系A列变频器，要求:PID恒压控制，压力保持2KG，用4—20mA电流反馈，控制线怎么接,参数如何设置二线制接线:AI2、+24V，J16跳线到导流端子参数设置： P0.01=1 (外部信号控制启动、停止，启动端子指令通道)P0.04=50 (上限频率)P0.05=10—20（下限频率）P0。
07=6 (PID控制设定)P0。
11=加速时间P0.12=减速时间电机参数电机功率额定电流等P9。
00=0P9。
01=40%（传感器压力量程0.6MPA)P9.02=1P9.04=1.0KP（比例增益）P9。
05＝o。
5S(积分增益） (如果压力波动较大、适当调大)适当调节比例增益和积分增益可调节压力变化的快慢压力变送器选型要点：1、变送器要测量什么样的压力：先确定系统中要确认测量压力的最大值，一般而言,需要选择一个具有比最大值还要大1。
5倍左右的压力量程的变送器。
这主要是在许多系统中，尤其是水压测量和加工处理中，有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的峰值能破坏压力传感器，持续的高压力值或稍微超出变送器的标定最大值会缩短传感器的寿命，然而，由于这样做会精度下降.于是，可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样会降低传感器的响应速度。
所以在选择变送器时，要充分考虑压力范围，精度与其稳定性.2、什么样的压力介质：我们要考虑的是压力变送器所测量的介质,黏性液体、泥浆会堵上压力接口，溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送吕中与这些介质直接接触的材料。
以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料.一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢，如果你的介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合你对介质压力的测量.如果你的介质对316不锈钢有腐蚀性,那么我们就要采用化学密封，这样不但起到可以测量介质的压力，也可以有效的阻止介质与压力变送器的接液部分的接触,从而起到保护压力变送器，延长了压力变送器的寿命.3、变送器需要多大的精度：决定精度的有，非线性，迟滞性，机电商务网非重复性，温度、零点偏置刻度,温度的影响.但主要由非线性，迟滞性，非重复性,精度越高,价格也就越高。
恒压供水PID调节变频器参数
复用水泵ATV71变频器参数专家访问√屏幕显示 RUN Term 23.4A +38.3A 管道压力表显示0.38MPA左右1.1简单起动2/3线控制：2线控制宏设置：标准起停/车用户宏设置：YES标准电机频率：50HZ IEC电机额定功率：30KW电机额定电压：380V电机额定电流：55.7A电机额定频率：50HZ电机额定速度：2950rpm最大输出功率：50HZ自整定：完成自整定状态：电阻已整定改变输出相序：A-C-B相序电机热保护电流：72A加速时间：106.1S减速时间：114.1S低速频率：25HZ高速频率：50HZ1.2监视1.2.1输入/输出映像逻辑输入映像PR L11 L12 L13 L14 L15 L16模拟输入映像AI1 +3.741VAI2 -0.008m A逻辑输出映像R1 R2模拟输出映像AO1 +15.328MA1.2.2通信映像命令通道：端子排命令字：0000H ex当前给定通道：端子排频率给定：+38.3HZETA状态字：0437HexWO ：-----1.2.3报警信号组： ---1.2.4图形终端频率给定：+41HZ1.2.5内部PID给定：6001.2.6图形终端转矩给定：0.0%1.2.7频率给定：+38.3HZ 1.2.8输出频率：+38.3HZ 1.2.9电机电流：23.4A 1.2.10电机速度：2299rpm 1.2.11电机电压：291V1.2.12电机功率：+29%1.2.13电机转矩：+36.9% 1.2.14电机电压：+379V 1.2.15电机热状态：11%1.2.16变频器热状态：37% 1.2.17功率：1111.2.18电机运行时间：26311h 1.2.19变频器已上电时间：52481h 1.2.20 IGBT报警计时器：0S1.2.21 PID给定 6001.2.22 PID反馈 6031.2.23 PID误差 -31.2.24 PID输出 +38.3HZ1.2.25当前设置组设置组0 1.2.26报警（故障）信号√1.3设置斜坡增量：0.1S加速时间：106.1S减速时间：114.1S低速频率：25HZ高速频率：50HZ电机热保护电流：72A变频器开关频率：2KHZ电流限幅1 ：99A电机预磁设置：不预磁低速运行超时：999.9SPID比例增益：1.03PID积分增益：0.05PID微分增益：0.01PID斜坡：99.9SPID最小输出值：0HZPID最大输出值：+50HZ反馈超下限报警：0反馈超上限报警：1600PID误差报警：200电机电流阈值：66A电机频率阈值：50HZ频率阈值2 ：50HZ电机热阈值：100%1.4电机控制标准电机频率：50HZ IEC 最大输出频率：50HZ自整定：完成自整定：NO自整定状态：电阻已整定改变输出相序：A-C-B相序电机控制类型：2点压频比UO ：0V冷态定子电阻：105Lm额定励磁电流：23.4ALs漏电感：1.69mH转子时间常数：669ms电机额定滑差：0.8HZ 极对数：1电流限幅1 ：99A电机噪声抑制：YES电机电压波动限幅：YES瞬态过压限幅优化：10微秒制动单元释能阈值：785V制动平衡：NO1.5输入/输出设置2/3线控制：2线控制2线控制：0/1电平反转：L12LI1设置LI分配LI1 0→1延时：0MS给定模板：标准AI1设置AI1 分配AI1类型：10V电压AI1最小值：0.0VAI1最大值：10VAI1过滤器：0.3SAI1拐点X：0%AI1拐点Y：0%AI2设置AI2分配AI2类型：电流AI2最小值：4.0MAAI2最大值：20MAAI2过滤器：0SAI2拐点X、Y ：0%R1设置继电器R1分配器：变频器故障继电器R1延时：0MS继电器R1有效条件：1继电器R1保持时间：0MSAO1设置AO1分配：电机电流AO1类型：电流AO1最小输出值：0MAAO1最大输出值：20MAAO1滤波器：0MS报警信号组1L16=PTC报警□PTC1报警□. □. □. □变频器热阈值到达□1.6命令给定1通道：AI1给定反向禁止：NO停止按钮优先：YES组合模式：组合通道给定2切换：通道1有效给定2通道：AI2给定复制通道1→2 ：不复制F1—F4键分配：未设置1.7应用功能给定切换√给定运算斜坡斜坡类型：线性斜坡斜坡增量：0.1S加速时间：106.1S减速时间：114.1S斜坡2切换阈值：0HZ斜坡切换设置：未分配减速时间自适应：有停车设置停车类型:斜坡停车自动直流注入寸动预设速度给定附近加减速给定记忆加减速逻辑输入控制预磁限位开关制动逻辑控制负载测量高速提升PID调节器√PID 反馈分配：AI1给定PID反馈最小值：0PID反馈最大值：1600 PID给定最小值：0PID给定最大值:1600内部PID给定分配：YES 内部PID给定：600PID比例增益：1.03 PID积分增益：0.05 PID微分增益：0.01 PID斜坡：99.9SPID误差求反：NOPID最小输出值:0HZPID最大输出值：+50HZ反馈超下限报警：0反馈超上限报警：1600PID误差报警：200PID积分重设：未分配速度给定分配：未设置自动/手动选择分配：未分配低速运行超时：999.9SPID唤醒误差阈值：0.0。
运用PID与变频器实现恒压供水控制方案
运用PID与变频器实现恒压供水控制方案2008-01-20 19:58一：PID概念1. PID解释：即由比例（Proportion）+积分（Integral）+微分（Differential coefficient）组合而成。
2. 比例P控制：调节量按误差成比例输出，纯比例时误差不会为零。
即一对一的对应关系。
3. 积分I控制：调节量按误差的积分输出，误差为零时，输出恒定。
既有一定的延迟。
4. 微分D控制：调节量按误差的微分输出，误差突变时，能及时控制。
既快速反应。
5. PI控制动作：所谓PI控制就是将比例控制P和积分控制I结合起来，根据偏差及时间变化，产生一个操作变量。
二：运用PI控制系统方框图运用于PID可实现压力负反馈单闭环控制。
控制理论与算法。
1. PID配合变频器与压力传感器实现单泵闭环恒压供水控制系统。
2. 通常压力传感器分电流型与电压型两种。
PID有内置变频器与单独的外置两种。
三：设定任何一个控制系统都需要经过反复地调试后方可达到最佳性能，没有调试的系统是不能工作或不能良好地运行。
下面举例AMB-G7系列单泵恒压供水调试方法。
A. 首先必须知道控制对象的参数。
对象特征、需要的最大供水压力、需要给定用户的恒定压力、供水最小压力、上限压力、下限压力等。
B. 假设对一小区进行恒压供水改造，其要求管道最大供水压力为（A）11Kpa ，对应传感器输出电流为20mA , 要求最小供水压力为（B）1Kpa,对应输出的电流为4mA , 用户要求恒定的供水压力为（C）5Kpa 。
根据以上三个参数可以确定PID的设定值，既：（必须保证在最大供水压力时对应于压力传感器电流输出最大，反之亦然，可求出用户要求供水压力时的传感器电流）C. 传感器给定电流（Iset）正比于用户所需的恒定供水压力。
(假设压力传感器输出电流为4~20mA)既：Iset/(Imax-Imin)=C/(A-B)→Iset/(20mA-4mA)=5/(11-1)→Iset/16=5/10→Iset=16*0.5=8mA(5 0%电流)其中Imax=最大电流 Imin=最小电流 Iset=需要给定的电流值D. 而G7系列F84设定电压也正比与设定电流。
恒压供水变频PID控制
项目6 恒压供水变频PID控制
3.2.1变频器内置PID原理
PID调节是过程控制中应用得十分普遍的一种控 制方式，它是使控制系统的被控物理量能够迅速 而准确地无限接近于控制目标的基本手段，在温 度控制中也是如此。正由于PID功能用途广泛、 使用灵活，使得现在变频器的功能大都集成了 PID，简称“内置PID”，使用中只需设定6个参数 （Kp， Ti和Td）即可。但并不一定需要全部，可 以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必 不可少的。
图3.24所示为电位器旋钮刻度盘，它与多圈电位 器Rp配套使用，尤其适合需要设定指示的场合使 用。在本项目中，采用温度设定0-40℃来说，非 常适合，只要按照刻度盘的旋转就能清楚地知道 需要设定的温度值。
图3.24 电位器旋钮刻度盘
项目6 恒压供水变频PID控制
习题3. 1
根据本项目的知识讲座和技能训练，并结合网络 搜索来回答以下问题： （1）简述PID的定义。 （2）A700变频器使用PID控制需要接哪些线？设定 哪些参数？ （3）正负作用对于控制效果来说有何区别？ （4）温度传感器的选型对于温度变频控制来说有什 么要求？ （5）风机节能的原理是什么？
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项目6 恒压供水变频PID控制
3.温度传感器相关仪表
由于热点偶或热电阻都不能输出变频器所能接受 的0~10V或4~20mA信号，而且本项目要求能够 显示实时温度数据，因此，必须再增加一个温度 传感器的相关仪表。
项目6 恒压供水变频PID控制
图3.11 国产XMZ60X系列智能仪表
图3.17 温度负作用
图3.18 温度正作用
项目6 恒压供水变频PID控制
温度偏差与变频器输出频率之间的关系如 表3.5所示。
变频器恒压供水参数设置教程
变频器恒压供水参数设置教程1. 引言变频器是一种用于控制电机转速的设备，在水泵系统中被广泛应用于恒压供水控制。
通过合理设置变频器的参数，可以实现稳定的水压控制，提高系统的效率和节能性。
本教程将介绍变频器恒压供水参数设置的步骤和注意事项。
2. 变频器参数设置步骤2.1 系统参数设置首先，我们需要设置一些基本的系统参数，包括电源频率、电机功率和变频器型号。
这些参数将影响后续的参数设置。
2.2 水泵参数设置在这一步中，我们需要根据水泵的额定流量和扬程等参数，以及系统的实际需求，设置变频器的水泵参数。
具体的步骤如下：•输入水泵额定流量和扬程，设置变频器的额定输出电流和频率；•设置最大输出频率和最大输出电流，以保证变频器在运行时不会超出额定范围；•根据实际需求，设置不同的工作模式，如常规模式、节能模式等。
2.3 PID参数调整PID为比例、积分、微分的缩写，是一种常用的控制算法。
在恒压供水控制中，我们可以通过调整PID参数来实现更精确的控制。
具体的步骤如下：•首先，将PID控制器设为手动模式，并将比例系数、积分时间和微分时间设置为一个初始值；•运行系统，观察实际水压与设定水压之间的偏差；•根据偏差的大小，逐步调整PID参数，使得实际水压与设定水压更接近；•反复进行以上步骤，直到达到满意的控制效果。
2.4 其他参数设置除了上述的系统参数、水泵参数和PID参数，还有一些其他的参数也需要设置，如过载保护参数、故障报警参数等。
根据实际需求，逐个设置这些参数，以确保系统的安全和可靠运行。
3. 注意事项在进行变频器参数设置时，需要注意以下几点：1.确保变频器的电源供应稳定，并且符合要求的频率和电压；2.在设置水泵参数时，务必参考水泵的技术手册，以确保参数的准确性；3.在进行PID参数调整时，需要逐步调整，避免一次性调整过大，引起系统不稳定；4.在设置其他参数时，要根据系统的实际需求进行合理设置，避免出现故障或不必要的报警。
水泵类恒压供水的PID参数设置，总结，仅供参考
水泵类恒压供水的PID参数设置，总结，仅供参考一、恒压控制原理：1、通过变频器PID功能控制，实现恒压控制。
2、恒压控制必须有主设定、反馈值两路输入同时控制，变频器将反馈值实时与主设定值进行比较，然后把偏差保存到参数R2273中，PID调节是基于偏差进行的，如果偏差为正数，即反馈量小于主设定时，变频器的频率会自动提升，以提高目标压力，反之则变频器频率会自动降低。
2.3.1 DI端子设置P0700[0]＝2 端子启动P0701[0]＝1 DI1 作为启动信号P0703[0]＝9 DI3作为故障复位2.3.2 DO端子设置P0731[0]＝52.2 DO1设置为运行信号P0732[0]＝52.3 DO2设置为故障信号P0748.1＝1 DO2作为故障输出，有故障时NO触点闭合，无故障时NO触点断开。
2.3.3 AI端子设置P0756[0] ＝2 模拟量输入通道1，电流信号P0757[0] ＝4 模拟量输入通道1定标X1=4mAP0758[0] ＝0 模拟量输入通道1定标Y1=0%P0759[0] ＝20 模拟量输入通道1定标X2=20mAP0760[0] ＝100 模拟量输入通道1定标Y2=100%P0761[0] ＝4 模拟量输入通道1死区宽度4mA2.3.4 AO端子设置P0771[0]＝21 模拟量输出通道1，设置为实际频率输出P0773[0]＝50 模拟量输出通道1，滤波时间50msP0777[0]＝0 模拟量输出通道定标X1=0%P0778[0]＝4 模拟量输出通道定标Y1=4mAP0779[0]＝100 模拟量输出通道定标X2=100%P0780[0]＝20 模拟量输出通道定标Y2=20mAP0781[0]＝4 模拟量输出通道死区宽度4mA2.4 PID恒压控制功能调试2.3.4 AO端子设置P0771[0]＝21 模拟量输出通道1，设置为实际频率输出P0773[0]＝50 模拟量输出通道1，滤波时间50msP0777[0]＝0 模拟量输出通道定标X1=0%P0778[0]＝4 模拟量输出通道定标Y1=4mAP0779[0]＝100 模拟量输出通道定标X2=100%P0780[0]＝20 模拟量输出通道定标Y2=20mAP0781[0]＝4 模拟量输出通道死区宽度4mAP2200[0]＝1 使能PID控制器P2240[0]＝X 依用户需求设置压力设定值的百分比P2253[0]＝2250 BOP作为PID目标给定源P2264[0]＝755.0 PID反馈源于模拟通道1P2265＝1 PID反馈滤波时间常数P2274＝0 微分时间设置。
关于ABB变频器的恒压供水PID控制详细讲解
关于ABB变频器的恒压供水PID控制详细讲解本人在造纸行业工作多年,对造纸行业的控制有一定的了解,平时苦恼于手下的员工对于造纸行业的电控了解不够.后来将造纸行业常用的控制汇编成一本培训资料,发给部门的所有工人熟读.收到一定的效果,本培训材料完全针对造纸行业的控制按照实际的电路来详细讲解其工作原理和工作的过程,涵盖造纸电控的外围设备控制,包括电机的直接启动,变频控制,软启动控制,正反转控制,多速电机控制.两地控制,纸机传动控制,复卷机.切纸机,复合机,包装输送系统.行车控制.可以说覆盖了造纸厂所有的电气控制.现先将其中的一小节发上来和大家交流,希望高手指正.恒压供水PID控制PID控制P：比例环节。
也称为放大环节，它的输出量与输入量之间任何时候都是一个固定的比例关系。
I: 积分环节：指输出量等于输入量对时间的积分。
D: 微分环节：指输出等于输入的微分。
微分只与变化率有关，而与变化率的绝对值无关，偏差越大，控制越强。
其主要作用就是对变化的波动有更强的抑制能力。
PID：比例积分微分调节器。
工作过程：当波动作用的瞬间，由于微分的超前作用，使微分的输出量最大，同时比例控制也开始作用。
然后由于波动的变化率为零（理想状态）。
故微分输出开始衰减，曲线开始下降。
这时由于偏差的作用。
积分开始作用，使曲线上升，。
随着微分作用的逐渐消失，积分起主导作用，直到偏差完全消失（理想状态）。
积分的输出也不再增加。
而比例的控制是贯穿始终的。
ABB变频器的过程PID控制ABB变频器内部有一个内置的PID控制器，它可用于控制压力，流量和液位等过程变量。
启动过程PID控制后，过程给定信号将取代速度给定信号。
另外一个实际值（过程反馈值）也会反馈给传动单元，过程PID控制会调节传动单元的速度使实际测量值等于给定值。
下图是一个不带PLC控制的一脱二恒压供水电气原理图：变频器通过3个24V中间继电器来控制外部备用泵。
假设：当前水压的期望值为4.2kg。
恒压供水变频PID控制
通过对比手动整定和自整定后的系统性能，评估参数自整定技术的效 果。
05
实际应用案例分析
某高层建筑恒压供水系统改造案例
01
02
03
原系统问题
高层建筑原供水系统存在 水压不稳定、能耗高等问 题。
改造方案
采用恒压供水变频PID控 制技术，根据实际需求调 节水泵转速，保持恒定的 出水压力。
执行机构
接收控制器的控制信号，驱动水泵的电机实现调速运行，从而调节供水管道的 压力。常见的执行机构有变频器、软启动器等。
03
变频PID控制器设计
控制器结构选择
基于PLC的PID控制器
01
利用可编程逻辑控制器（PLC）实现PID控制算法，具有灵活性
和可扩展性。
基于单片机的PID控制器
02
以单片机为核心，通过编程实现PID控制功能，成本较低，适用
衰减曲线法
在闭环控制系统中，将比例度从大到小逐渐改变，直到系统出现4:1或10:1的衰减曲线， 记录此时的比例度和振荡周期，根据经验公式计算出PID参数。
抗干扰措施及稳定性分析
硬件滤波
软件滤波
在输入端采用硬件滤波器对信号进行预处 理，消除高频噪声干扰。
通过编程实现数字滤波算法，如滑动平均 滤波、中位值滤波等，进一步提高信号质 量。
恒压供水变频PID控制
汇报人：XX
contents
目录
• 引言 • 恒压供水系统组成及工作原理 • 变频PID控制器设计 • 系统性能评价与优化 • 实际应用案例分析 • 总结与展望
01
引言
背景与意义
供水系统是城市基础设施的重要组成部分，恒压供水对于保障居民生活和工业生产 具有重要意义。
PID控制恒压供水
恒压供水PID调节概念及基本原理2006-12-04 来源：中国自动化网浏览：412[推荐朋友] [打印本稿] [字体：大小]摘要：目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平一个重要标志。
同时，控制理论发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制典型实例是模糊全自动洗衣机等。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
关键词：PID控制控制器智能PID控制器目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平一个重要标志。
同时，控制理论发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制典型实例是模糊全自动洗衣机等。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
一个控制系统包括控制器﹑传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。
控制器输出输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统被控量，传感器，变送器，输入接口送到控制器。
不同控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样。
比如压力控制系统要采用压力传感器。
电加热控制系统传感器是温度传感器。
目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已工程实际中到了广泛应用，有各种各样PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能智能调节器（intelligent regulator），其中PID控制器参数自动调整是智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
有利用PID控制实现压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控制功能可编程控制器（PLC），还有可实现PID控制PC系统等等。
可编程控制器（PLC）是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器（PLC）可以直接与ControlNet相连，如RockwellPLC-5等。
还有可以实现PID 控制功能控制器，如Rockwell Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。
1、开环控制系统开环控制系统（open-loop control system）是指被控对象输出（被控制量）对控制器（controller）输出没有影响。
恒压供水的PID控制系统基础知识讲解
4．PLC的I/O分配
M0：正转按钮， M1：反转按钮， M2：停止按钮， M3：手动加速，
M4：手动减速； Y0：正转指示， Y1：反转指示， Y2：停止指示。
5．触摸屏画面制作
按图9-53所示制作触摸屏画面。
图9-53 触摸屏画面
6．程序设计 根据通信及控制要求，其梯形图程序
由以下几部分组成。
表9-9
操作指令
变频器数据代码表
指令代码
数据内容
正转
HFA
H02
反转
HFA
H04
停止
HFA
H00
运行频率写入
HED
H0000～H2EE0
附：频率数据内容H0000～H2EE0为0～120．00Hz，最小单位为0.01Hz
四、软件设计
1．数据传输格式
一般按照通信请求→站号→指令代码 →数据内容→校验码的格式进行传输，其 中数据内容可多可少，也可以没有；校验 码是求站号、指令代码、数据内容的 ASCⅡ码的总和，然后取其低2位的ASCⅡ 码。
（4）数据长度及停止位长Pr119=1（即 数据长为8位，停止位长为2位，要与 PLC的设置相一致）；
（5）奇偶性设定Pr120=2（即偶数，要 与PLC的设置相一致）；
（6）通信再试次数Pr121=1（数据接收 错误后允许再试的次数，设定范围为 0～10，9 999）；
（7）通信校验时间间隔Pr122=9 999 （即无通信时，不报警，设定范围为0， 0.1～999.8s，9999）；
（2）触摸屏输出，Y0：1号泵运行指示； Y1：2号泵运行指示，T20：1号泵故障； T21：2号泵故障；D101：当前水压； D502：泵累计运行的时间；D102：电 动机的转速。
变频器课件PID控制功能 PPT
3.变频器内置PID功能
• PID闭环运行，必须首先选择PID闭环功能有 效的情况下，变频器按照给定值和反馈值进行 PID调节。PID调节是过程控制中应用得十分普遍 的一种控制方式。它是使控制系统的被控物理量 能够迅速而准确地接近于控制目标的基本手段。
• (3)多段速只有在在外部操作模式或PU/外部组合 操作模式（Pr.79 = 3，4）中有效。
• (4)当用Pr.180～Pr.186改变端子功能分配时，有 可能对其他的功能产生影响。请确定各端子的功能 后再进行设定。
图3.14 多段速运行示意图
• 对于变频器来说，比例控制实际上就是 将偏差信号（XT－XF）放大了KP倍后再作 为频率给定信号。
•
• （2）积分控制 • 在积分控制中，控制器的输出与输入偏差信号
的积分成正比关系。即使给定频率信号XG的变化 与KP（XT－XF）对时间的积分成正比。
• 对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在 稳态误差，则称这个系统为有稳态误差的系统， 简称有差系统。为了消除稳态误差，在控制器中 必须引入积分项。积分项对偏差取决于时间的积
• 在PID调节中，必须有两种控制信号： • （1）给定值（又称为设定值）。它是与被控物理
量的控制目标对应的信号。 • 在PID方式中，它指的是对测量值全范围中确定
一个符合现场控制要求的一个数值，并以该数值 为目标值，使系统最终稳定在此值的水平上或范 围内，并且越接近越好。
• 一方面，给定值是和所选传感器的量程有 关的。给定信号的大小由传感器量程的百 分数表示。例如，当目标压力为0.7MPa时， 如所选压力传感器的量程为0-1.0MPa（420mA电流输出），则对应于0.7MPa的给 定量为70％； 如所选压力传感器的量程为 0-5.0MPa（4-20mA电流输出），则对应 于0.6MPa的给定量为14％。
ABB变频器的恒压供水PID控制详细讲解
关于ABB变频器的恒压供水PID控制详细讲解本人在造纸行业工作多年,对造纸行业的控制有一定的了解,平时苦恼于手下的员工对于造纸行业的电控了解不够.后来将造纸行业常用的控制汇编成一本培训资料,发给部门的所有工人熟读.收到一定的效果,本培训材料完全针对造纸行业的控制按照实际的电路来详细讲解其工作原理和工作的过程,涵盖造纸电控的外围设备控制,包括电机的直接启动,变频控制,软启动控制,正反转控制,多速电机控制.两地控制,纸机传动控制,复卷机.切纸机,复合机,包装输送系统.行车控制.可以说覆盖了造纸厂所有的电气控制.现先将其中的一小节发上来和大家交流,希望高手指正.恒压供水PID控制PID控制P：比例环节。
也称为放大环节，它的输出量与输入量之间任何时候都是一个固定的比例关系。
I: 积分环节：指输出量等于输入量对时间的积分。
D: 微分环节：指输出等于输入的微分。
微分只与变化率有关，而与变化率的绝对值无关，偏差越大，控制越强。
其主要作用就是对变化的波动有更强的抑制能力。
PID：比例积分微分调节器。
工作过程：当波动作用的瞬间，由于微分的超前作用，使微分的输出量最大，同时比例控制也开始作用。
然后由于波动的变化率为零（理想状态）。
故微分输出开始衰减，曲线开始下降。
这时由于偏差的作用。
积分开始作用，使曲线上升，。
随着微分作用的逐渐消失，积分起主导作用，直到偏差完全消失（理想状态）。
积分的输出也不再增加。
而比例的控制是贯穿始终的。
ABB变频器的过程PID控制ABB变频器内部有一个内置的PID控制器，它可用于控制压力，流量和液位等过程变量。
启动过程PID控制后，过程给定信号将取代速度给定信号。
另外一个实际值（过程反馈值）也会反馈给传动单元，过程PID控制会调节传动单元的速度使实际测量值等于给定值。
下图是一个不带PLC控制的一脱二恒压供水电气原理图：变频器通过3个24V中间继电器来控制外部备用泵。
假设：当前水压的期望值为4.2kg。
变频恒压供水工作原理及PID整定
变频恒压供水工作原理及PID整定恒压自动供水设备是采用水泵专用数字式变频调速器西门子V20变频器开发的具有内置PID控制的变频设备。
本型号变频器是由控制性能强大，功能齐全、操作简单易上手，无需附加其它的控制单元，大大提高啦设备的工作效率，降低啦运行成本。
变频恒压供水设备利用专门为风机、泵类、空气压缩机等流量和压力控制特点而研制的专用变频控制器。
利用变频器的一拖三功能，而不采用昂贵的PLC就可以自动控制泵的启停，而且内置PID功能与现场远传压力表连用，同而完成供水压力的闭环控制，使供水压力维持在设定的压力附近。
工作原理:变频恒压供水系统采用变频器设定压力（也可采用面板内部设定压力），采用一个压力传感器（反馈为0~10V）检测管网压力，压力传感器将信号送入变频器PID回路，PID回路处理之后，增加或减少变频器的输出频率。
如在一定延时时间内，压力还是不足或过大，则通过变频器作工频/变频切换起动另一台水泵，使实际管网压力与设定压力相一致。
另外，随着用水量的减少，变频器自动减少输出频率，达到了节能的目的。
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。
三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
现在一般采用的是临界比例法。
利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作﹔(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
pid恒压供水
pid恒压供水pid恒压供水产品概述pid恒压供水引进国际上最先进的变频技术，采用原装进口名牌变频器，通过可编程序控制器对单台或多台水泵进行转速调节和台数调节，实现恒压变量供水的闭环调节，使供水系统达到最合理、最经济的运行效果，同时实现了操作的自动化。
产品结构紧凄、功能齐全、占地面积小。
取代了传统的水塔、高位水箱等供水装置，节约了工程投资，缩短了工程周期，避免了水质二次污染。
pid恒压供水说明1、pid恒压供水主要控制参数选用pid恒压供水的主要控制参数包括设备的流量、压力、电机容量等。
2、pid恒压供水分类按结构形式可分为室内整体式、室内分体式、室外整体式。
pid恒压供水组成考虑用水量波动以及泵的备用，采用2供水系统，可以互为备用，提高供水保障系数，循环交替使用，运行条件较好，可大大降低故障率。
以及在用水高峰时2台泵起动，保证供水能力，在一般用水量时段，1台泵运行，既可达到最大供水量，又可将水泵能力适当选小一些，节省赞助，降低能耗。
2台泵的管道并行，布局一致，以互为备用。
pid恒压供水特点:1、能自动24小时维持恒定压力，并根据压力信号自动启动备用泵，无级调整压力，供水质量好，与传统供水比较，不会造成管网破裂及水龙头共振现象。
2、动平滑，减少电机水泵的冲击，延长了电机及水泵的使用寿命，避免了传统供水中的水锤现象。
3、采用pid恒压供水保护功能齐全，运行可靠，具有欠压、过压、过流、过热等保护功能。
4、系统配置可实现全自动定时供水,彻底实现无人值守自动供水.控制系统具有故障报警和显示功能,并可进行工变频转换,应急供水。
5、系统根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，当系统零流量时,机组进入休眠状态,水泵停止，流量增加后才进行工作,节电效果明显，比恒速水泵节电23%-55%。
6、pid恒压供水不设楼顶水池，既减少建筑物的造价，又克服了水源二次污染，气压波动大，水泵启动频繁和建造水塔一次性投资大，施工周期长，费用高等缺点。
项目6恒压供水变频PID控制课件
03
PID控制在恒压供水系统中的应 用
PID控制原理与算法
PID控制原理
PID控制是一种反馈控制方法，通过比较实际输出值与期望值之间的偏差，利用 比例、积分和微分三个环节对偏差进行调节，以减小偏差并达到稳定输出的目的 。
PID算法公式
PID算法的公式为 `u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t) dt + Kd * de(t)/dt`，其中u(t)是 控制输出，e(t)是偏差信号，Kp、Ki和Kd分别是比例、积分和微分系数。
06
总结与展望
恒压供水变频PID控制系统的优势与不足
高效节能
恒压供水变频PID控制系统能够根据 实际需求调整水泵的运行频率，实现 能源的合理利用，降低能耗。
延长设备寿命
通过合理的控制方式，可以减轻水泵 等设备的机械负担，延长设备的使用 寿命。
恒压供水变频PID控制系统的优势与不足
• 提高供水品质：恒压供水能够保证供水压力的稳定性，减 少因压力波动造成的供水品质问题。
04
恒压供水变频PID控制系统的实 现
系统硬件组成与配置
控制器
选用具有PID控制功能的可编程逻辑 控制器（PLC），负责系统的逻辑控 制和PID算法的实现。
变频器
选用具有矢量控制功能的变频器，实 现电动机的调速控制。
压力传感器
选用高精度压力传感器，实时监测供 水管道的压力，并将压力信号转换为 电信号传输给控制器。
PID控制参数的调整与优化
PID参数调整原则
PID参数的调整应遵循比例系数适中、积分系数不宜过小、微分系数不宜过大的原则。
参数调整步骤
首先调整比例系数Kp，减小系统的静态误差；然后调整积分系数Ki，消除系统的动态误 差；最后调整微分系数Kd，改善系统的动态响应特性。
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关于ABB变频器的恒压供水PID控制详细讲解
本人在造纸行业工作多年,对造纸行业的控制有一定的了解,平时苦恼于手下的员工对
于造纸行业的电控了解不够.后来将造纸行业常用的控制汇编成一本培训资料,发给部
门的所有工人熟读.收到一定的效果,本培训材料完全针对造纸行业的控制按照实际的
电路来详细讲解其工作原理和工作的过程,涵盖造纸电控的外围设备控制,包括电机的
直接启动,变频控制,软启动控制,正反转控制,多速电机控制.两地控制,纸机传动控制,复卷机.切纸机,复合机,包装输送系统.行车控制.可以说覆盖了造纸厂所有的电气控制.现先将其中的一小节发上来和大家交流,希望高手指正.
恒压供水PID控制
PID控制
P：比例环节。
也称为放大环节，它的输出量与输入量之间任何时候都是一个固定的比例关系。
I: 积分环节：指输出量等于输入量对时间的积分。
D: 微分环节：指输出等于输入的微分。
微分只与变化率有关，而与变化率的绝对值无关，偏差越大，控制越强。
其主要作用就是对变化的波动有更强的抑制能力。
PID：比例积分微分调节器。
工作过程：当波动作用的瞬间，由于微分的超前作用，使微分的输出量最大，同时比例控制也开始作用。
然后由于波动的变化率为零（理想状态）。
故微分输出开始衰减，曲线开始下降。
这时由于偏差的作用。
积分开始作用，使曲线上升，。
随着微分作用的逐渐消失，积分起主导作用，直到偏差完全消失（理想状态）。
积分的输出也不再增加。
而比例的控制是贯穿始终的。
ABB变频器的过程PID控制
ABB变频器内部有一个内置的PID控制器，它可用于控制压力，流量和液位等过程变量。
启动过程PID控制后，过程给定信号将取代速度给定信号。
另外一个实际值（过程反馈值）也会反馈给传动单元，过程PID控制会调节传动单元的速度使实际测量值等于给定值。
下图是一个不带PLC控制的一脱二恒压供水电气原理图：
变频器通过3个24V中间继电器来控制外部备用泵。
假设：当前水压的期望值为4.2kg。
压力变送器PT的量程为0-10kg。
变送器的输出为0 -20mA的电流信号。
水泵为2台，一主一备。
要求：供水压力需长期保持在4.2kg，压力波动小于正负0.3kg。
当水压小于3.6kg需启动备用泵（此泵为直接启动），当水压高于5.5kg时，停止备用泵。
平时有单台主泵保持压力，根据压力不同调节电机的转速。
回路的控制要点：
变频器需保持的过程给定信号为：
4.2kg，量程为0-10kg对应的电流信号为0-20mA,则给定值为42％（以百分数来表示）。
（当为4-20mA时为54％。
算法为（4+（10）*16）/20＝）。
由参数定义为KEYPAD（面板）后，直接在面板上给出。
（面板最上面一行）
备用泵的启动：
必须同时满足2个条件，一是水压低于3.6kg，二是主泵的电机转速已经达到满速一定的时间。
在这里我们将变频器的继电器输出RO1定义为压力的低限输出（相关参数： A CT1 LOW 38%），继电器输出RO2定义为压力的高限输出(相关参数： ACT2 HIGH 5 5%)。
继电器的RO3定义为转速达到输出 SPEED1 48HZ（电机最高转速）)
变频器过程PID控制的激活：－PID-CTRL.
以下是完整的参数：
序号参数内容
1 PID-CTRL
2 DTC
3 380V
4 电机电流
5 50HZ
6 电机转速
7 电机功率
8 电机ID识别
9 DI6
10 FORWARD 禁止反转
11 REF1 给定类型：转速
12 DI3 过程控制有效
13 KEYPAD 从控制盘给定
14 0 最小转速
15 电机转速最大转速
16 KEYPAD 从控制盘给定
17 4mA 模拟输入最小值4ｍA
18 20mA 模拟输入最大值20mA
19 ACT 1 LIM
20 ACT 2 LIM
21 SPEED 1 LIM
22 DI5 运行允许
23 0 最小转速
24 电机转速最大转速
25 ACC/DEC 1 加减速时间选择
26 40S
27 40S
28 HIGH LIMT 输出速度极限值
29 48HZ
30 LOW LIMIT
31 38 低限实际值
32 HIGH LIMIT
33 55 高限实际值
34 1 PID增益值
35 60 积分时间
36 0 微分时间
37 NO 偏差值不取反
38 ACT1 选择过程实际值
39 AI2 过程实际值的信号源
40 AI2
41 0 定义信号源的最小值（当为4-20mA信号时选择4）
42 100
在原理图中可以可以看到，启动信号由原来我们常用的DI1，改为DI6（停止和启动的过程控制），并且将DI3（过程控制选择）、DI5（运行允许）短接。
模拟输入由原来的AI3改为AI2。
这些都是变频器PID控制的默认端口。
大家可以通过对每个参数的了解来体会PID控制的最简单的原理。
用到了PID控制的还有空压机的控制系统，虽然它的PID算法是通过PLC实现的，但它的思路和控制原理是一样的，推而广之，DCS上的有关液位，流量等等一些过程控制也是通过PLC计算PID的算法后输出值直接给定到变频器。