[发明专利]一种用于不规则小水箱液位的变频控制方法

权利要求书

1.一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，由操作员手动选择其中一台液位计进行控制，所使用的液位计被操作员认为故障或失准时，由操作员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，单位为%；

MSH：输出上限；

MSL：输出下限；

SH：过程量上限；

SL：过程量下限；

∆E_n：偏差的变化量，∆E_n＝E_n－E_n－1；

∆T：控制周期；

Ti：积分时间；

Td：微分时间；

∆PV_n：过程量的变化量，∆PV_n＝PV_n－PV_n－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：

（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。

2.根据权利要求1所述的用于不规则小水箱液位的变频控制方法，其特征在于：所述控制系统（5）为DCS或PLC。