用變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓供水的核心原理是什么？

今天我們來學(xué)習(xí)，PID在變頻器中是如何起作用的，這也是變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓供水的核心原理。

來看這張圖，這是我們前面學(xué)習(xí)過的PID工作的框圖。這張圖是一張通用的框圖，也就是說，它在不同場(chǎng)景下，代表的含義是不同的。
比如我們上次課舉的那個(gè)，往水桶里加水的例子，輸入指的目標(biāo)水位1米的調(diào)試，輸出指的是實(shí)際水位，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就是人，測(cè)量元件就是人的眼睛，這個(gè)PID調(diào)節(jié)的過程，就是我們的加水機(jī)制。當(dāng)然，這是我們?nèi)藶閳?zhí)行的。如果沒有人參與，全部自動(dòng)化的話，那這些執(zhí)行構(gòu)件的含義就又不一樣了。
比如，要變頻恒壓供水系統(tǒng)中，就變成這樣了：輸入就是目標(biāo)壓力，也就是我們需要設(shè)定的壓力，你的管道里需要多大的壓力，就設(shè)置多大的壓力。對(duì)于恒壓供水專用變頻器，這個(gè)目標(biāo)壓力可以直接設(shè)置，操作起來很簡(jiǎn)單，一般在面板直接按鍵就可以了。

如果是用通用型變頻器來做的話，就多了一個(gè)轉(zhuǎn)換的過程，會(huì)稍微麻煩一點(diǎn)，這個(gè)后面課程中我會(huì)詳細(xì)講解怎么去換算，這里先不講解。它們的本質(zhì)是一樣的，就是你要先設(shè)置一個(gè)目標(biāo)壓力。

再來看輸出，輸出就是實(shí)際壓力。你設(shè)置了一個(gè)目標(biāo)壓力，但實(shí)際管道中不一定就能達(dá)到你這個(gè)設(shè)置的壓力。目標(biāo)壓力就像你定了一個(gè)工作目標(biāo)，實(shí)際上能不能完成，不一定。如果你設(shè)置的壓力太高，而水泵的功率不夠的話，可能永遠(yuǎn)都達(dá)不到目標(biāo)壓力。

實(shí)際壓力是靠壓力傳感器，或者遠(yuǎn)傳壓力表檢測(cè)出來，再告訴變頻器的。變頻器收到實(shí)際壓力的數(shù)據(jù)后，再和目標(biāo)壓力進(jìn)行比對(duì)，如果實(shí)際壓力比目標(biāo)壓力要小，在變頻器內(nèi)部，經(jīng)過PID運(yùn)算后，就會(huì)輸出一個(gè)遞增的頻率值，這個(gè)頻率值就是對(duì)應(yīng)水泵轉(zhuǎn)速的，這時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速就升高，管道中的實(shí)際壓力也就會(huì)隨著增大。

當(dāng)實(shí)際壓力和目標(biāo)壓力相等時(shí)，變頻器的PID就停止調(diào)節(jié)，保持一個(gè)恒定的頻率輸出，這時(shí)水泵轉(zhuǎn)速恒定。當(dāng)用水量減少時(shí)，如果水泵轉(zhuǎn)速還是不變的話，管道的實(shí)際壓力就會(huì)上升，變頻器檢測(cè)到后，通過PID的調(diào)節(jié)，再把水泵轉(zhuǎn)速降下來。

變頻器通過PID的調(diào)節(jié)，使水泵的轉(zhuǎn)速一直在動(dòng)態(tài)的變化，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)際壓力始終保持在一個(gè)穩(wěn)定的值。在整個(gè)過程中，是不需要人參與的。你要做的就是，設(shè)置好合適的PID數(shù)值。變頻器的參數(shù)里有這3個(gè)數(shù)值。比如：匯川MD380變頻器，就是在FA組參數(shù)里（P86），這些參數(shù)在出廠的時(shí)候，都會(huì)有個(gè)默認(rèn)值。

很多時(shí)候，出現(xiàn)管道壓力不平穩(wěn)，波動(dòng)比較大，或者反應(yīng)比較遲鈍，那我們就可以通過設(shè)置這幾個(gè)PID的參數(shù)值來優(yōu)化。PID參數(shù)的具體設(shè)置方法，網(wǎng)上能找到很多方法，也沒有個(gè)固定的公式可以用，一般都是靠經(jīng)驗(yàn)值，原則就是響應(yīng)速度要快，波動(dòng)要小，不會(huì)產(chǎn)生振蕩，能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)就行。這得具體場(chǎng)合具體調(diào)節(jié)，沒有哪套參數(shù)可以滿足所有場(chǎng)合的。

變頻實(shí)現(xiàn)恒壓供水的核心原理，其實(shí)就是一個(gè)PID的調(diào)節(jié)過程。也沒有什么高深的理論，掌握了這個(gè)核心之后，以后我們拿到任何變頻器都不必害怕它，萬變不離其宗。只不過在變頻器里，有一大堆參數(shù)，讓人看起來眼花繚亂，在后面的課程里，我會(huì)帶著大家一點(diǎn)一點(diǎn)地把它揉碎，再一點(diǎn)點(diǎn)吃透它。