無傳感器變頻恒壓供水控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無傳感器變頻恒壓供水控制方法，基于流量與揚程（壓力）曲線、流量與功率曲線建立起來的泵特性模型，通過泵特性模型模擬壓力傳感器的反饋，達到無壓力傳感器的閉環(huán)變頻恒壓供水控制，模型建立完成后，可以任意改寫期望壓力值，無需重新測定，可以通過對變頻器參數(shù)的設(shè)置，再現(xiàn)傳感器移動的效果，完成對任意端負載的恒壓力控制。
【專利說明】
無傳感器變頻恒壓供水控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及供水控制方法，具體涉及無傳感器變頻恒壓供水控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]臥龍電氣集團股份有限公司和臥龍電氣集團杭州研究院有限公司聯(lián)合申請的專利CN201410815493.4中公開了無壓力傳感器恒壓供水控制方法，其實現(xiàn)無壓力傳感器條件下維持水栗出口壓力恒定的功能，避免了壓力傳感器使用造成的諸多問題，降低了系統(tǒng)的采購和維護成本，提高了系統(tǒng)的可靠性，但是，水栗恒壓數(shù)據(jù)標定步驟只針對一個壓力值，當(dāng)期望壓力值改變，需要重新進行標定，且其只能模擬傳感器安裝在栗近端的恒壓效果，無法模擬傳感器安裝在負載端的恒壓效果，且當(dāng)系統(tǒng)存在多個負載，上述專利文件中提及的方法，只能恒栗近端的壓力，而無法恒遠端負載的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對上述問題，提供了無傳感器變頻恒壓供水控制方法，對水栗建立的模型基于其特性曲線，即流量與揚程(壓力)、流量與功率的關(guān)系，模型建立完成后，可以任意改寫期望壓力值，無需重新測定，可以通過對變頻器參數(shù)的設(shè)置，再現(xiàn)傳感器移動的效果，完成對任意端負載的恒壓力控制。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:無傳感器變頻恒壓供水控制方法，基于流量與揚程(壓力)曲線、流量與功率曲線建立起來的栗特性模型，通過栗特性模型模擬壓力傳感器的反饋，達到無壓力傳感器的閉環(huán)變頻恒壓供水控制。
[0005]作為上述方案的優(yōu)選，栗特性模型的建立包括以下步驟:
A)從水栗最小工作頻率到額定工作頻率中選取一檔頻率，調(diào)節(jié)水栗運行至該頻率；
B)調(diào)節(jié)閥門開度，等待水栗出口壓力讀數(shù)穩(wěn)定，記錄當(dāng)前流量Q、功率P和揚程(壓力)H作為一組測定數(shù)據(jù)；
C)重復(fù)步驟B，將記錄的測定數(shù)據(jù)畫在QP坐標和QH坐標上，擬合形成曲線，將兩條曲線視為該頻率下的特性曲線；
D)重復(fù)步驟A、B、C，完成不小于2個頻率的測定數(shù)據(jù)；
E)計算出每個頻率對應(yīng)的流量Q和揚程(壓力)H曲線的系數(shù)、流量Q和功率P曲線的系數(shù)；
F)把以上獲得的系數(shù)整理成特性數(shù)據(jù)表，作為變頻恒壓運行方法的依據(jù)；
作為上述方案的優(yōu)選，模擬壓力傳感器反饋進行閉環(huán)變頻恒壓供水控制的方法包括以下步驟:
A)設(shè)定期望壓力，啟動水栗；
B)通過變頻器獲取水栗當(dāng)前功率P和頻率F，根據(jù)頻率查找特性數(shù)據(jù)表，獲得當(dāng)前頻率對應(yīng)的特性系數(shù)；
C)根據(jù)特性系數(shù)建立起流量Q和揚程(壓力)H曲線、流量Q和功率P曲線，根據(jù)獲得的功率，在曲線上找到對應(yīng)的流量和揚程(壓力)；
D)比較反饋壓力和期望壓力，通過PID算法改變變頻器頻率，調(diào)節(jié)水栗轉(zhuǎn)速，若反饋壓力小于期望壓力，轉(zhuǎn)速提高;若反饋壓力大于期望壓力，轉(zhuǎn)速降低；
E)重復(fù)步驟B、C、D，直至反饋壓力到達期望壓力的誤差范圍內(nèi)。
[0006]作為上述方案的優(yōu)選，擬合形成曲線時通過多項式擬合曲線且步驟B的重復(fù)次數(shù)不少于多項式的最高次冪減一。
[0007]作為上述方案的優(yōu)選，水栗模型建立步驟中完成測定數(shù)據(jù)的頻率數(shù)量為10個且等分最小頻率到額定工作頻率。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
相對于有傳感器的傳統(tǒng)變頻恒壓供水技術(shù)的優(yōu)點，本發(fā)明消除了傳感器的購置與維護成本，降低了供水系統(tǒng)的費用，更節(jié)約;將栗的特性植入變頻器，實現(xiàn)所有部件的集成，降低了能耗，更節(jié)能；消除了傳感器故障帶來的風(fēng)險，以及環(huán)境因素帶來的影響，更穩(wěn)定，更可靠;通過設(shè)置變頻器參數(shù)，模擬移動傳感器的效果，更靈活。
[0009]相對于臥龍電氣專利“無壓力傳感器恒壓供水控制方法”的優(yōu)點，
臥龍電氣專利中，水栗恒壓數(shù)據(jù)標定步驟只針對一個壓力值，當(dāng)期望壓力值改變，需要重新進行標定。本方法中對水栗建立的模型基于其特性曲線，即流量與揚程(壓力)、流量與功率的關(guān)系，模型建立完成后，可以任意改寫期望壓力值，無需重新測定。
[0010]臥龍電氣專利只能模擬傳感器安裝在栗近端的恒壓效果，無法模擬傳感器安裝在負載端的恒壓效果。當(dāng)系統(tǒng)存在多個負載，臥龍電氣的方法，只能恒栗近端的壓力，而無法恒遠端負載的壓力，本方法可以通過對參數(shù)的設(shè)置，再現(xiàn)傳感器移動的效果，完成對任意端負載恒壓力控制。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的流程圖；
圖2是流量Q和揚程(壓力)H的關(guān)系圖；
圖3是流量Q和功率P的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。
[0013]如圖1所示，無傳感器變頻恒壓供水控制方法，基于流量與揚程(壓力)曲線、流量與功率曲線建立起來的栗特性模型，通過栗特性模型模擬壓力傳感器的反饋，達到無壓力傳感器的閉環(huán)變頻恒壓供水控制。
[0014]具體包括栗特性模型建立步驟以及模擬壓力傳感器反饋進行閉環(huán)恒壓控制的步驟。
[0015]I)栗特性模型建立的步驟:
A)從水栗最小工作頻率到額定工作頻率中選取一檔頻率，調(diào)節(jié)水栗運行至該頻率。
[0016]B)調(diào)節(jié)閥門開度，等待水栗出口壓力讀數(shù)穩(wěn)定，記錄當(dāng)前流量Q、功率P和揚程(壓力)H作為一組測定數(shù)據(jù)。
[0017]C)重復(fù)步驟B，將記錄的測定數(shù)據(jù)畫在QP坐標和QH坐標上，選定多項式擬合曲線，將兩條曲線視為該頻率下的特性曲線，步驟B的重復(fù)次數(shù)不少于多項式的最高次冪減一；
D)重復(fù)步驟A、B、C，完成七個頻率的測定數(shù)據(jù)。
[0018]E )計算出每個頻率對應(yīng)的流量Q和揚程(壓力)H曲線的系數(shù)、流量Q和功率P曲線的系數(shù)。
[0019]F)把以上獲得的系數(shù)整理成特性數(shù)據(jù)表，作為變頻恒壓運行方法的依據(jù)。
[0020]流量Q和揚程(壓力)H的關(guān)系如圖2所示、流量Q和功率P的關(guān)系如圖3所示。
[0021 ] 2)模擬壓力傳感器反饋進行閉環(huán)變頻恒壓供水控制的步驟:
A)設(shè)定期望壓力，啟動水栗。
[0022]B)通過變頻器獲取水栗當(dāng)前功率P和頻率F，根據(jù)頻率查找特性數(shù)據(jù)表，獲得當(dāng)前頻率對應(yīng)的特性系數(shù)。
[0023]C)根據(jù)特性系數(shù)建立起流量Q和揚程(壓力)H曲線、流量Q和功率P曲線，根據(jù)獲得的功率，在曲線上找到對應(yīng)的流量和揚程(壓力)。
[0024]D)比較反饋壓力和期望壓力，通過PID算法改變變頻器頻率，調(diào)節(jié)水栗轉(zhuǎn)速，若反饋壓力小于期望壓力，轉(zhuǎn)速提高;若反饋壓力大于期望壓力，轉(zhuǎn)速降低。
[0025]E)重復(fù)步驟B、C、D，直至反饋壓力到達期望壓力的誤差范圍內(nèi)。
[0026]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或?qū)ζ渲胁糠旨夹g(shù)特征進行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.無傳感器變頻恒壓供水控制方法，其特征在于，基于流量與揚程(壓力)曲線、流量與功率曲線建立起來的栗特性模型，通過栗特性模型模擬壓力傳感器的反饋，達到無壓力傳感器的閉環(huán)變頻恒壓供水控制。2.如權(quán)利要求1所述的無傳感器變頻恒壓供水控制方法，其特征在于，栗特性模型的建立包括以下步驟: A)從水栗最小工作頻率到額定工作頻率中選取一檔頻率，調(diào)節(jié)水栗運行至該頻率； B)調(diào)節(jié)閥門開度，等待水栗出口壓力讀數(shù)穩(wěn)定，記錄當(dāng)前流量Q、功率P和揚程(壓力)H作為一組測定數(shù)據(jù)； C)重復(fù)步驟B，將記錄的測定數(shù)據(jù)畫在QP坐標和QH坐標上，擬合形成曲線，將兩條曲線視為該頻率下的特性曲線； D)重復(fù)步驟A、B、C，完成不小于2個頻率的測定數(shù)據(jù)； E )計算出每個頻率對應(yīng)的流量Q和揚程(壓力)H曲線的系數(shù)、流量Q和功率P曲線的系數(shù)； F)把以上獲得的系數(shù)整理成特性數(shù)據(jù)表，作為變頻恒壓運行方法的依據(jù)。3.如權(quán)利要求1所述的無傳感器變頻恒壓供水控制方法，其特征在于，模擬壓力傳感器反饋進行閉環(huán)變頻恒壓供水控制的方法包括以下步驟: A)設(shè)定期望壓力，啟動水栗； B)通過變頻器獲取水栗當(dāng)前功率P和頻率F，根據(jù)頻率查找特性數(shù)據(jù)表，獲得當(dāng)前頻率對應(yīng)的特性系數(shù)； C)根據(jù)特性系數(shù)建立起流量Q和揚程(壓力)H曲線、流量Q和功率P曲線，根據(jù)獲得的功率，在曲線上找到對應(yīng)的流量和揚程(壓力)； D)比較反饋壓力和期望壓力，通過PID算法改變變頻器頻率，調(diào)節(jié)水栗轉(zhuǎn)速，若反饋壓力小于期望壓力，轉(zhuǎn)速提高;若反饋壓力大于期望壓力，轉(zhuǎn)速降低； E)重復(fù)步驟B、C、D，直至反饋壓力到達期望壓力的誤差范圍內(nèi)。4.如權(quán)利要求2所述的無傳感器變頻恒壓供水控制方法，其特征在于，擬合形成曲線時通過多項式擬合曲線且步驟B的重復(fù)次數(shù)不少于多項式的最高次冪減一。5.如權(quán)利要求2所述的無傳感器變頻恒壓供水控制方法，其特征在于，水栗模型建立步驟中完成測定數(shù)據(jù)的頻率數(shù)量為10個且等分最小頻率到額定工作頻率。
【文檔編號】E03B11/16GK105839711SQ201610172251
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】郭小迎
【申請人】嘉興極致傳動科技有限公司