起动运行后,如果用水量逐渐增大,则水泵出水压力就有所降低,压力变送器SP输出信号减小,即变频器输入的反馈信号XF减小,在变频器的PID控制作用下,变频器输出频率升高,电动机转速加快,水泵出水量增加,迅速使出水压力恢复到目标信号给定的水平上。运行中如果用水量有所减少,出水压力升高,通过与上相反的控制过程,同样可以使出水压力得以稳定,实现恒压供水的目标。

2.单泵恒压供水系统中用水量与PID调节量之间是怎样的关系?

这里以图示的方法介绍两者之间的关系。参见图2。在时间0~t1阶段,供水系统用水量Q持续稳定,供水压力稳定,反馈信号XF没有变化,PID控制信号为0,水泵电动机以既有速度运转。在时间t1~t2阶段,用水量Q上升,压力下降,反馈信号XF减小,PID控制电路迅速作出反应,输出一个正向的PID控制信号(见图2c),使变频器输出频率fX增高,水泵出水量增大,维持了水压的稳定。由图2可见,在t1~t2时间段,流量有较大的变化(见图2a),而供水压力变化却很小(见图2b),这就是所谓恒压供水的控制效果。用水量变化时供水压力的变化量能不能控制为零呢?答案是否定的。因为压力变化量如果为零,则图2b中的反馈信号的变化量以及图2c中的PID控制信号也将为零,这样变频器输出频率也就不能调节变化,导致用水量变化时供水压力的相应波动,显然这不是我们所期望的。一个性能优异的PID闭环控制系统,其被控物理量的变化越小越好,但不会是零。