随着变频鼓风机PID控制系统的不断发展和提高，越来越多的工业企业开始应用基于PID控制系统的变频鼓风机。如何应用好该项技术、确定被控量并掌握其工作原理对于应用该项技术的企业十分重要。该文就对鼓风机PID闭环控制系统被控量的确定和PID控制系统变频调速基本原理做了简单阐述并对工程实际应用效果进行了简单分析，可以对应用该项技术的单位和企业提供建设性建议。
【关键词】PID 变频 鼓风机 应用
1 前言
鼓风机是现代工业企业气体副产品生产以及气体能源介质输配升压的核心设备。对于绝大多数工业企业只要涉及到气体介质就必然应用到。鼓风机通常属于长时间运行设备，其主要功能就是将来源气体介质吸入升压并按一定的压力标准输送到介质管道当中进而输配到气体介质所需工艺单元。为了满足工艺需求，鼓风机还必须配备一些辅助设备进而帮助其完成工艺单元的需求。随着现代工业企业的发展需要一种基于PID控制的鼓风机变频系统被得到了广泛应用，所谓PID控制就是一种闭环自动控制系统，其主要功能便是根据气体介质的负荷要求变化实现鼓风机的转速变化，不仅可以调节气体介质的压力和流量，并可以在满足生产工艺需要的同时达到节能降耗的目的。
2 鼓风机PID闭环控制系统被控量的确定
鼓风机PID闭环控制系统被控量的主要作用就是其作为检测信号经由传感器采集后反馈到控制系统当中，并与设定信号进行比对。进而根据比对情况按照预先设定的程序进行调节，直到信号比对值达到按照程序设定的标准区间之内。为此对于鼓风机PID闭环控制系统被控量的确定十分重要。对于PID控制系统本身而言，对于被控量的确定没有特殊要求，并且其被控量可以为单一量也可以为多个量，但是受其控制原理要求，如果在满足工艺要求的情况下尽量采用最少的被控量进而使得其利于控制系统更加趋于稳定。在除了PID控制系统的本身而言，其控制系统的被控量最重要的也是最为核心的要取决于工艺要求。在一般情况下，对于鼓风机而言，其主要工艺要求便是处于正压状态，并且满足鼓风机前后的压力要求。由于不同生产工艺的特点不同，鼓风机在各领域的应用工艺也不同，因此对于鼓风机自身而言没有严格意义上的被控量要求，其自身要求主要是从安全运行角度进行考虑。而对于现实应用当中其被控量的确定必须依靠生产工艺的要求来确定。
3 PID控制系统变频调速基本原理
所谓PID，就是三个英文单词的缩写即proportion比例，integration积分，differentiation微分。因此PID控制系统也就由比例单元、积分单元以及微分单元组成了。因此就有了u（t）=kp[e（t）+1/TI∫e（t）dt+TD*de（t）/dt]原理的应用，其中e（t）为输入，u（t）为输出，TI 为积分时间常数，kp为比例系数，TD为微分时间常数。对于该项理论的应用关键就在于在做出正确的测量以及比较之后，怎样更为合理地纠正系统。为此PID控制主要存在于以下三种控制方式即比例控制、积分控制以及微分控制。对于比例控制而言，其是一种最为简单的控制方式，即将控制系统的输入信号与输出信号做成比例关系。对于积分控制而言其主要目的就是要消除比例控制的稳态误差，因此其在控制系统中会引入积分单元，积分单元通过对误差的时间进行积分使得其随着时间的变化增大，再通过比例控制结合积分控制的调整减小稳态误差使得系统趋于平稳。对于微分控制而言其主要目的同积分控制系统相同均为消除比例控制的稳态误差，但区别与积分控制系统的是，其解决办法较为超前，即在控制系统的设定环节当中将输出信号与输入信号的误差微分成正比关系，使得其可有效预测误差，避免严重超调，进而使得一些较大惯性的工艺系统配备比例控制和微分控制后调节功能更加趋于平稳以及改善其动态特性。
4 应用效果
在工程实践当中基于PID控制的鼓风机变频调速系统常在以下方面的得到应用：
（1）对于变频鼓风机其可以直接利用PID控制系统调节鼓风机转速，并且结合PLC系统以及压力变送器系统形成闭环自动控制系统。可以使得鼓风机电机按照鼓风机负荷的实际负荷变化调整转速，并且自动调整鼓风机机后压力，满足工艺需求并且达到节能效果。
（2）由于PID控制系统具备参数修订和修改功能，在工程实际应用当中，其还可以根据工艺参数变化，同PLC系统相结合按需求修改系统参数，可以对单一工艺指标也可以对多个工艺指标进行调节，进而提升整体功能性。
（3）随着PID控制系统的发展与技术升级，其在鼓风机工艺调节的精度、效率、速度以及可靠性均有了大幅度提高。因此该系统的应用可以在某种程度上完全取代循环管工艺调节方式，进而使得工艺简单，故障频率减小，操作方便。
（4）对于基于PID控制系统的变频鼓风机其在实际应用当中由于其构成了风压闭环自动控制系统，即定风压调节，使得其在满足生产工艺的同时最大程度促进了节能效果。此外其在噪声污染的改进上也有了很大提高，由于其气流调节平稳因此大大降低了机械振动及负荷冲击使得噪音污染得到了极大的改进。
5 结论
综上所述，基于PID控制系统的变频鼓风机在现代工业企业生产实际应用当中被广泛应用。PID控制系统受其工作原理影响其可以对鼓风机按照生产工艺被控量进行比例调节、积分调节以及微分调节，因此确定PID控制系统的被控量十分重要。随着PID控制系统的发展与进步，其不仅可以与PLC系统形成闭环控制，其还可以实现对多个工艺被控量的计算以及参数修改。对于基于PID控制系统的变频鼓风机其在工业企业的应用当中也要根据实际工艺需要合理选择，虽然其在诸多方面有着突出优点，但其也相比传统鼓风机造价较高，因此无论在用何种鼓风机均要首先从安全和工艺要求的角度出发。
参考文献
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[2]申凌云，何俊正.基于PID控制的煤气鼓风机变频调速系统[J].电机与控制应用，2009.
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作者单位
西安陕鼓动力股份有限公司 陕西省西安市 710075