无传感器变频恒压供水控制方法
【专利摘要】本发明公开了无传感器变频恒压供水控制方法，基于流量与扬程（压力）曲线、流量与功率曲线建立起来的泵特性模型，通过泵特性模型模拟压力传感器的反馈，达到无压力传感器的闭环变频恒压供水控制，模型建立完成后，可以任意改写期望压力值，无需重新测定，可以通过对变频器参数的设置，再现传感器移动的效果，完成对任意端负载的恒压力控制。
【专利说明】
无传感器变频恒压供水控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及供水控制方法，具体涉及无传感器变频恒压供水控制方法。
【背景技术】
[0002]卧龙电气集团股份有限公司和卧龙电气集团杭州研究院有限公司联合申请的专利CN201410815493.4中公开了无压力传感器恒压供水控制方法，其实现无压力传感器条件下维持水栗出口压力恒定的功能，避免了压力传感器使用造成的诸多问题，降低了系统的采购和维护成本，提高了系统的可靠性，但是，水栗恒压数据标定步骤只针对一个压力值，当期望压力值改变，需要重新进行标定，且其只能模拟传感器安装在栗近端的恒压效果，无法模拟传感器安装在负载端的恒压效果，且当系统存在多个负载，上述专利文件中提及的方法，只能恒栗近端的压力，而无法恒远端负载的压力。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述问题，提供了无传感器变频恒压供水控制方法，对水栗建立的模型基于其特性曲线，即流量与扬程(压力)、流量与功率的关系，模型建立完成后，可以任意改写期望压力值，无需重新测定，可以通过对变频器参数的设置，再现传感器移动的效果，完成对任意端负载的恒压力控制。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:无传感器变频恒压供水控制方法，基于流量与扬程(压力)曲线、流量与功率曲线建立起来的栗特性模型，通过栗特性模型模拟压力传感器的反馈，达到无压力传感器的闭环变频恒压供水控制。
[0005]作为上述方案的优选，栗特性模型的建立包括以下步骤:
A)从水栗最小工作频率到额定工作频率中选取一档频率，调节水栗运行至该频率；
B)调节阀门开度，等待水栗出口压力读数稳定，记录当前流量Q、功率P和扬程(压力)H作为一组测定数据；
C)重复步骤B，将记录的测定数据画在QP坐标和QH坐标上，拟合形成曲线，将两条曲线视为该频率下的特性曲线；
D)重复步骤A、B、C，完成不小于2个频率的测定数据；
E)计算出每个频率对应的流量Q和扬程(压力)H曲线的系数、流量Q和功率P曲线的系数；
F)把以上获得的系数整理成特性数据表，作为变频恒压运行方法的依据；
作为上述方案的优选，模拟压力传感器反馈进行闭环变频恒压供水控制的方法包括以下步骤:
A)设定期望压力，启动水栗；
B)通过变频器获取水栗当前功率P和频率F，根据频率查找特性数据表，获得当前频率对应的特性系数；
C)根据特性系数建立起流量Q和扬程(压力)H曲线、流量Q和功率P曲线，根据获得的功率，在曲线上找到对应的流量和扬程(压力)；
D)比较反馈压力和期望压力，通过PID算法改变变频器频率，调节水栗转速，若反馈压力小于期望压力，转速提高;若反馈压力大于期望压力，转速降低；
E)重复步骤B、C、D，直至反馈压力到达期望压力的误差范围内。
[0006]作为上述方案的优选，拟合形成曲线时通过多项式拟合曲线且步骤B的重复次数不少于多项式的最高次幂减一。
[0007]作为上述方案的优选，水栗模型建立步骤中完成测定数据的频率数量为10个且等分最小频率到额定工作频率。
[0008]本发明的有益效果是:
相对于有传感器的传统变频恒压供水技术的优点，本发明消除了传感器的购置与维护成本，降低了供水系统的费用，更节约;将栗的特性植入变频器，实现所有部件的集成，降低了能耗，更节能；消除了传感器故障带来的风险，以及环境因素带来的影响，更稳定，更可靠;通过设置变频器参数，模拟移动传感器的效果，更灵活。
[0009]相对于卧龙电气专利“无压力传感器恒压供水控制方法”的优点，
卧龙电气专利中，水栗恒压数据标定步骤只针对一个压力值，当期望压力值改变，需要重新进行标定。本方法中对水栗建立的模型基于其特性曲线，即流量与扬程(压力)、流量与功率的关系，模型建立完成后，可以任意改写期望压力值，无需重新测定。
[0010]卧龙电气专利只能模拟传感器安装在栗近端的恒压效果，无法模拟传感器安装在负载端的恒压效果。当系统存在多个负载，卧龙电气的方法，只能恒栗近端的压力，而无法恒远端负载的压力，本方法可以通过对参数的设置，再现传感器移动的效果，完成对任意端负载恒压力控制。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的流程图；
图2是流量Q和扬程(压力)H的关系图；
图3是流量Q和功率P的关系图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。
[0013]如图1所示，无传感器变频恒压供水控制方法，基于流量与扬程(压力)曲线、流量与功率曲线建立起来的栗特性模型，通过栗特性模型模拟压力传感器的反馈，达到无压力传感器的闭环变频恒压供水控制。
[0014]具体包括栗特性模型建立步骤以及模拟压力传感器反馈进行闭环恒压控制的步骤。
[0015]I)栗特性模型建立的步骤:
A)从水栗最小工作频率到额定工作频率中选取一档频率，调节水栗运行至该频率。
[0016]B)调节阀门开度，等待水栗出口压力读数稳定，记录当前流量Q、功率P和扬程(压力)H作为一组测定数据。
[0017]C)重复步骤B，将记录的测定数据画在QP坐标和QH坐标上，选定多项式拟合曲线，将两条曲线视为该频率下的特性曲线，步骤B的重复次数不少于多项式的最高次幂减一；
D)重复步骤A、B、C，完成七个频率的测定数据。
[0018]E )计算出每个频率对应的流量Q和扬程(压力)H曲线的系数、流量Q和功率P曲线的系数。
[0019]F)把以上获得的系数整理成特性数据表，作为变频恒压运行方法的依据。
[0020]流量Q和扬程(压力)H的关系如图2所示、流量Q和功率P的关系如图3所示。
[0021 ] 2)模拟压力传感器反馈进行闭环变频恒压供水控制的步骤:
A)设定期望压力，启动水栗。
[0022]B)通过变频器获取水栗当前功率P和频率F，根据频率查找特性数据表，获得当前频率对应的特性系数。
[0023]C)根据特性系数建立起流量Q和扬程(压力)H曲线、流量Q和功率P曲线，根据获得的功率，在曲线上找到对应的流量和扬程(压力)。
[0024]D)比较反馈压力和期望压力，通过PID算法改变变频器频率，调节水栗转速，若反馈压力小于期望压力，转速提高;若反馈压力大于期望压力，转速降低。
[0025]E)重复步骤B、C、D，直至反馈压力到达期望压力的误差范围内。
[0026]对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.无传感器变频恒压供水控制方法，其特征在于，基于流量与扬程(压力)曲线、流量与功率曲线建立起来的栗特性模型，通过栗特性模型模拟压力传感器的反馈，达到无压力传感器的闭环变频恒压供水控制。2.如权利要求1所述的无传感器变频恒压供水控制方法，其特征在于，栗特性模型的建立包括以下步骤: A)从水栗最小工作频率到额定工作频率中选取一档频率，调节水栗运行至该频率； B)调节阀门开度，等待水栗出口压力读数稳定，记录当前流量Q、功率P和扬程(压力)H作为一组测定数据； C)重复步骤B，将记录的测定数据画在QP坐标和QH坐标上，拟合形成曲线，将两条曲线视为该频率下的特性曲线； D)重复步骤A、B、C，完成不小于2个频率的测定数据； E )计算出每个频率对应的流量Q和扬程(压力)H曲线的系数、流量Q和功率P曲线的系数； F)把以上获得的系数整理成特性数据表，作为变频恒压运行方法的依据。3.如权利要求1所述的无传感器变频恒压供水控制方法，其特征在于，模拟压力传感器反馈进行闭环变频恒压供水控制的方法包括以下步骤: A)设定期望压力，启动水栗； B)通过变频器获取水栗当前功率P和频率F，根据频率查找特性数据表，获得当前频率对应的特性系数； C)根据特性系数建立起流量Q和扬程(压力)H曲线、流量Q和功率P曲线，根据获得的功率，在曲线上找到对应的流量和扬程(压力)； D)比较反馈压力和期望压力，通过PID算法改变变频器频率，调节水栗转速，若反馈压力小于期望压力，转速提高;若反馈压力大于期望压力，转速降低； E)重复步骤B、C、D，直至反馈压力到达期望压力的误差范围内。4.如权利要求2所述的无传感器变频恒压供水控制方法，其特征在于，拟合形成曲线时通过多项式拟合曲线且步骤B的重复次数不少于多项式的最高次幂减一。5.如权利要求2所述的无传感器变频恒压供水控制方法，其特征在于，水栗模型建立步骤中完成测定数据的频率数量为10个且等分最小频率到额定工作频率。
【文档编号】E03B11/16GK105839711SQ201610172251
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】郭小迎
【申请人】嘉兴极致传动科技有限公司