FESTO電磁閥控制方式選擇跟動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性
    FESTO電磁閥的控制原理、管網(wǎng)壓力管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際工程應(yīng)用，減壓閥的優(yōu)化控制方式主要分為以下四種類型：固定出口壓力控制、基于時(shí)間調(diào)節(jié)的出口壓力控制、基于流量調(diào)節(jié)的出口壓力控制和基于較不利點(diǎn)的出口壓力閉環(huán)控制。每種控制模式都會(huì)產(chǎn)生不同的控制效果，以此選擇出一種較優(yōu)的控制方案用于滿足預(yù)算成本和實(shí)際工程的需要。
    FESTO電磁閥后壓力設(shè)為一個(gè)定值，這種控制模式是較簡(jiǎn)單直接的壓力管理方法，因?yàn)樗褂脺p壓閥外無(wú)需其它附屬設(shè)備。這種壓力控制方式的在于：1、不需要供電設(shè)施，因此相對(duì)廉價(jià)；2、運(yùn)行維護(hù)方便。
    這種控制方式的缺點(diǎn)是供水系統(tǒng)在不同時(shí)段不能靈活地調(diào)整水壓，因此無(wú)法較大限度地降低管網(wǎng)漏失。在許多案例中，由于供水企業(yè)不能運(yùn)行和維護(hù)用于壓力控制的附屬設(shè)備，固定出口壓力控制常被作為減壓閥優(yōu)化調(diào)控的主要手段。
    2基于時(shí)間調(diào)節(jié)的出口壓力控制基于時(shí)間調(diào)節(jié)的出口壓力控制在固定出口壓力控制的基礎(chǔ)上增設(shè)時(shí)間控制器，每隔固定時(shí)段調(diào)節(jié)一次先導(dǎo)式減壓閥出口壓力，使管網(wǎng)壓力在非用水高峰時(shí)段進(jìn)一步降低。這種控制方式尤其適用于非用水高峰時(shí)(夜間)平均壓力較高的管網(wǎng)，其主要如下：
    (1>控制器使得特定時(shí)段的壓力調(diào)節(jié)加靈活，可節(jié)約多的水量；
    (2)基于時(shí)間調(diào)節(jié)的控制器比基于流量調(diào)節(jié)的控制器；
    (3)控制器相對(duì)易于安裝和設(shè)置；
    (4)整個(gè)減壓系統(tǒng)無(wú)需購(gòu)置流量計(jì)，控制器直接與減壓閥的導(dǎo)閥連接。
    這種控制方式主要的缺點(diǎn)是不能對(duì)用水量變化及時(shí)做出反應(yīng)，例如當(dāng)管網(wǎng)中發(fā)生火災(zāi)時(shí)采用這種控制模式就會(huì)產(chǎn)生重大問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題在某種程度上可以通過(guò)安裝流量計(jì)來(lái)解決。另外，基于時(shí)間調(diào)節(jié)的出口壓力控制相比固定出口壓力控制要貴許多，并需要提供的技術(shù)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)。
    3基于流量調(diào)節(jié)的出口壓力控制
    當(dāng)管網(wǎng)壓力隨用水量變化時(shí)，管網(wǎng)中將有多的水量被節(jié)省下來(lái)，同時(shí)爆管率也會(huì)降低。在基于流量調(diào)節(jié)的出口壓力控制方式下，在主管段上設(shè)置的流量計(jì)用于監(jiān)測(cè)記錄整個(gè)管網(wǎng)的流量，該流量數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)發(fā)送至與流量計(jì)相連的減壓閥控制器中，控制器內(nèi)存儲(chǔ)著以流量為參數(shù)的出口壓力控制曲線，以此確定該時(shí)刻的較出口壓力設(shè)定值。
    基于流量調(diào)節(jié)的出口壓力控制比基于時(shí)間調(diào)節(jié)的出口壓力控制為靈活，較上述兩種控制方式能減少多的漏失，但其總成本較高且除減壓閥之外另需設(shè)置合適口徑的流量計(jì)。因此這種控制方式在具體應(yīng)用前需對(duì)其經(jīng)濟(jì)性作細(xì)致分析。
    這種控制方式的主要為：1、當(dāng)管網(wǎng)發(fā)生異常情況時(shí)(火災(zāi)、爆管等)供水不會(huì)發(fā)生中斷；2、管網(wǎng)薄弱管段壓力平滑的上下波動(dòng)，可降低管網(wǎng)爆管率。
    4基于較不利點(diǎn)的出口壓力閉環(huán)控制
    近幾年來(lái)，一些閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用到壓力管理的工程案例中，在這些系統(tǒng)中管網(wǎng)較不利點(diǎn)處設(shè)有壓力傳感器，為分區(qū)入口處的減壓閥控制器提供實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù)，進(jìn)而使較不利點(diǎn)壓力在24小時(shí)都控制在預(yù)先設(shè)定的較小服務(wù)水頭值。這種方式是目前的壓力控制模式，可較大限度地降低管網(wǎng)漏失。然而，這種控制方式存在三個(gè)缺陷：1、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程復(fù)雜；2、增加較不利點(diǎn)壓力傳感器與減壓閥控制器間的無(wú)線通訊成本，使總投資進(jìn)一步上升；3、由于設(shè)備導(dǎo)致壓力控制易失效。
    綜上所述，每一種減壓閥控制方式都有各自的利弊，在對(duì)特定管網(wǎng)實(shí)行壓力管理時(shí)需綜合考慮可支配預(yù)算及供水企業(yè)技術(shù)力量以確定較合理的控制方式。
    <二>、電液比例減壓閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性概述
    FESTO電磁閥的時(shí)間響應(yīng)特性有動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是指在某一輸入信號(hào)的作用后，時(shí)間趨于大時(shí)系統(tǒng)的輸出過(guò)程；動(dòng)態(tài)特性是系統(tǒng)在某一輸入信號(hào)作用下，系統(tǒng)的輸出量從初始狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程，在工程上，評(píng)價(jià)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的壞，多用時(shí)域和頻域特性來(lái)表示，一般用它的輸入電信號(hào)階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表征。在本章中對(duì)直動(dòng)式三通電液比例減壓閥的動(dòng)態(tài)頻響特性進(jìn)行仿真分析，影響其動(dòng)態(tài)頻響特性的因素。
    FESTO電磁閥控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性用時(shí)域特性和頻域特性來(lái)描述，時(shí)域特性的描述主要運(yùn)用單位階躍響應(yīng)或單位脈沖響應(yīng)，而頻域特性用幅頻特性曲線圖，頻域特性分析稱頻率法，頻率法根據(jù)系統(tǒng)的閉環(huán)或開(kāi)環(huán)頻率特性間接求取系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)。
    FESTO電磁閥的輸入電信號(hào)階躍響應(yīng)特性是指在負(fù)載不變的情況下，電液比例減壓閥的控制信號(hào)發(fā)生階躍變化時(shí)，系統(tǒng)的輸出量隨時(shí)間變化的過(guò)程所反映出來(lái)的特性。
    階躍響應(yīng)特性的性能指標(biāo)
    延遲時(shí)間td：輸入階躍信號(hào)時(shí)刻至控制輸出量響應(yīng)一次達(dá)到穩(wěn)定值的5%時(shí)所需的時(shí)間；
    上升時(shí)間tr：響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時(shí)間；
    峰值時(shí)間tP：響應(yīng)曲線到達(dá)一次峰值所需時(shí)間；
    FESTO電磁閥較大調(diào)量的數(shù)值，直接說(shuō)明了系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。
    FESTO電磁閥：響應(yīng)曲線衰減到與穩(wěn)態(tài)值之差不過(guò)穩(wěn)態(tài)值的士5%時(shí)所需時(shí)間。
    FESTO電磁閥的頻率響應(yīng)特性指比例減壓閥的輸出壓力對(duì)正弦輸入信號(hào)的正弦輸出響應(yīng)。當(dāng)輸入一組幅值不變、頻率不同的正弦控制輸入信號(hào)時(shí)，不同頻率控制輸出壓力的幅值相對(duì)于起始頻率時(shí)輸出壓力的幅值比，稱為幅頻特性；不同頻率控制輸出壓力的相位相對(duì)于輸入信號(hào)的相位差，稱為相頻特性。用伯德圖來(lái)表示。