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七、PID应用实例这里介绍一个变频器在中央空调系统中的应用实例。本应用实例使用了一款智能型自动化仪表，并且启用了该仪表的PID功能，无须再让变频器的PID功能有效。这样做的效果与启用变频器的PID功能具有异曲同工之效，可以更好的拓展我们的应用技术视野。中央空调夏天可以制冷，冬天可以制热。实现稳定制冷或制热的关键，是冬天控制循环水泵让适当liuliang的热水或夏天以适当liuliang的冷水（或冷媒介质）流经所有受调节房间，当受益房间的控制开关打开时，盘管风机即向室内释放热空气（冬天）或冷空气（夏天），使室内稳定在一个令人舒适的温度范围内。以冬天为例，中央空调系统向所有房间提供的热量，与循环水的liuliang以及出水（经水泵加压后流向房间的热水）、回水（从房间流回系统的水）的温差有直接关系。只要保证了出水、回水的温差相对稳定，室内温度也就稳定了。而室内温度的高低，则取决于温差值的大小。如果冬天出水、回水的温差值过大，说明室内温度偏低，需要加大循环水的liuliang；如果温差值过小，则说明室内温度偏高。传统操作手动阀门的调温方法既浪费人力，又不能保证温度的稳定，并且浪费电能。某医院门诊大楼的中央空调系统，选用富士牌FRN30P11S-4CX型45kW风机水泵专用变频器，配合UL-906H型智能化仪表温差仪对中央空调的循环水进行控制，实现了节约人力，节约能源，稳定室内温度的良好效果。电路控制方案见图2。

图2中的温差仪是UL-906H型的智能化仪表，它的输入端可以连接两只Pt100型温度传感器，在本系统中就是用来测量出水管道上的温度传感器t1和回水管道上的温度传感器t2。温差仪通过参数设置可以输出4～20mA的PID控制信号，送到变频器的频率控制端，用于调节变频器的输出频率，实现水泵转速的闭环反馈控制。温差仪和变频器均可启用PID功能，这里将温差仪的PID功能设置为有效，就可以不使用变频器的PID功能。对于中央空调这样的要求具有恒温控制的闭环控制系统，开启PID功能是必须的。温差仪与变频器的参数设置分别见表4和表5。由于温差仪使用LED显示，受显示效果限制，其参数码中的字母为大小写混用。变频器的参数中，必须设置“下限频率”，如果默认使用该参数的出厂值为0，则水泵电机有可能停转。空调循环水一旦停止流动，温度传感器t1和t2测值经温差仪处理后输出的PID控制信号即丧失了实用意义。“下限频率”参数设置的原则是：水泵电机在“下限频率”持续运行，制热时尚不足以使空调房间的温度达到需要的温度，同样制冷时不能使房间温度降到合适值，这时，t1和t2的温差值增大，温差仪输出的控制信号增大，变频器输出频率上升，循环水liuliang增加，室内温度得到调节。其后，变频器根据出水、回水温差的变化，温差仪输出信号的大小，随时调整水泵的转速和liuliang，控制空调房间温度的稳定。

表4  UL-906H型温差仪的参数设置表

参数码

参数名称

可设定范围

实际设定值

设定目的

Loc

参数锁

ON/ OFF

ON

允许修改参数

Ldis

下显示状态 

P/S

P   

确定下显示内容

cool

正反作用

ON/OFF

ON（制冷）/ OFF（制热）

制冷/制热选择

P1

控制参数

0-9999

1400

PID的比例参数

P2

控制参数 

0-9999

360

PID的积分参数

r t

控制参数

0-9999

180

响应时间设定

dAL

温差值设定

±0-9999

5 （制冷）/-5 （制热）

制冷/制热选择

Sn

输入类型

0-17

8

传感器为Pt100

FiL   

输入滤波系数

0-100

1

ctrL

控制方式 

oN.oF   bPid  tune

bPid

PID控制

oP

输出方式

SSr   0-10  4-20 

4-20   

4-20mA输出

表5  45kW变频器的参数设置表

功能码

参数名称

单位

设置值

注   释

F01

频率设定

2

由4-20mA设定频率

F02   

运行操作

0

键盘操作运行

F03   

Zui高输出频率

 Hz

50

F05

额定电压

V

380

F07

加速时间

s

30

F08

减速时间

s

30

F09

转矩tisheng

0.1

水泵用转矩特性

F10

热继电器动作选择

1

选择有热继电器保护

F11

热继电器动作值

A

85

电动机参数值

F12

热继电器热时间常数

min

10

F14

停电再启动

3

电源瞬停再启动动作有效

F15

上限频率

Hz

50

F16

下限频率

Hz

25

F23

启动频率

Hz

8.0

启动时输出频率瞬间升至该频率

F25

停止频率

Hz

6.0

停机时频率降至该频率时切断输出

F26

载频

kHz

5

可调整电动机噪音

F27

音调

0

调整电动机噪音音调

F36

报警继电器动作模式

0

报警时继电器常闭触点30B-30C断开

P01

电动机极数

极

4

电动机参数

P02

电动机容量

kW

45

电动机参数

P03

电动机电流

A

85

电动机参数

按照电路图2连接好电路，设置好参数，就可通电开始运行。合上断路器QF，变频器经过RO、TO端子获得工作电源。这时按压按钮SB1，交流接触器KM线圈得电，变频器的R、S、T端获得电源。绿灯HG点亮，指示接触器已向变频器供电。接着按压按钮SB3，中间继电器KA2线圈得电吸合，并由其常开触点KA2-1自保持。常开触点KA2-3闭合，接通变频器的FWD和CM端子，变频器启动，向电动机供电，变频器从8Hz的启动频率开始加速，加速的速率由参数F07加速时间设定。启动完成后，变频器的输出频率由温差仪输出的电流信号调整，保证中央空调系统中的所有房间温度稳定舒适。KA2的常开触点KA2-2闭合接通红灯HR的供电通路，红灯点亮，指示变频器处于正常工作中。按压按钮SB4可停止变频器的运行。变频器停止运行后，可按压按钮SB2切断接触器KM的线圈电源，断开变频器的输入端电源。

变频器在运行过程中出现过电流或短路等异常情况，变频器可及时实施保护。这种情况出现时，变频器的保护触点30B、30C断开（见图2），中间继电器KA1线圈断电，其串联在接触器KM线圈回路中的常开触点KA1-1断开，接触器KM线圈断电，主触点断开，变频器因失去电源而停机，得到保护。中央空调的循环水liuliang控制中，水泵属于二次方律负载，在忽略空载功率的情况下，负载的功率与转速的三次方成正比，只要转速稍微降低一点，负载功率就会下降很多，具有明显的节能效果。经过实际测算，本方案的节电效果超过了20%。还具有节约人力，稳定空调房间温度，延长设备寿命等诸多效益