【正文】 這種方式顯然比前種節(jié) 電，其節(jié)電率與水塔容量、水泵額定流量、用水不均勻系數(shù)、水泵的開、停時(shí)間比、開 /停頻率等有關(guān)。水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系統(tǒng)所需要壓力。 (1) 一臺(tái)恒速泵直接供水系統(tǒng) 這種供水方式，水泵從蓄水池中抽水加壓直接送往用戶，有的甚至連蓄水 池也沒有，直接從城市公用水網(wǎng)中抽水，嚴(yán)重影響城市公用管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用中如何充分利用專用變頻器內(nèi)置 供水系統(tǒng)發(fā)展過程 眾所周知，水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，在節(jié)水節(jié)能己成為時(shí)代特征的現(xiàn)實(shí)條件下，我們這個(gè)水資源和電能短缺的國家，長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動(dòng)化程度低。由于電動(dòng)機(jī)所消耗的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此可以獲得較好的節(jié)能效果。目前的供水方式朝向高效節(jié)能、自動(dòng)可靠的方向發(fā)展 。 供水的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、穩(wěn)定性直接影響到小區(qū)住戶的正常生活和工作 。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理涉及變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面 有著非常重要的意義 本課題是選用一拖一，也就是一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)水泵的控制方式；所用設(shè)備主要有西門子公司生產(chǎn)的 S7200（ CPU224）的 PLC、變頻器、交流接觸器電機(jī)泵、壓力傳感器、超聲波傳感器、管道、觸摸屏和導(dǎo)線若干它們組成一個(gè)閉環(huán)回路。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從 90年代開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無極調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)，最合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。各器件組成部分的原理，西門子 S7200PLC 的各個(gè)接線的。 假定一棟樓有 10層，由于高層樓對(duì)水壓的要求高，在水壓低時(shí)，高層用戶將無法正常用水甚至出現(xiàn)無水的情況，水壓高時(shí)將造成能源的浪費(fèi)。 變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)等高能耗設(shè)備上廣泛應(yīng)用，特別是在城鄉(xiāng)工業(yè)用水的各級(jí)加壓系統(tǒng)，居民生活用水的恒壓供水系統(tǒng)中，變頻調(diào)速水泵節(jié)能效果尤為突出 。二是 在開、停機(jī)時(shí)能減小電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及供水水壓對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊 。主要表現(xiàn)在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象，而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況，此時(shí)將會(huì)造成能量的浪費(fèi)，同時(shí)有可能導(dǎo)致水管爆破和用水設(shè)備的損壞。這種供水方式，水泵整日不停運(yùn)轉(zhuǎn)，有的可能在夜間用水低谷時(shí)段停止運(yùn)行。水塔注滿后水泵停止，水塔水位低于某一位置時(shí)再啟動(dòng)水泵。供水壓力比較穩(wěn)定。 (3) 液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式易漏油，發(fā)熱需冷卻，效率低，改造麻煩，只能是一對(duì)一驅(qū)動(dòng)，需經(jīng)常檢修；優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡單明了，維修方便。一些動(dòng)物甚至人都可能進(jìn)入水箱污染水質(zhì)。而且氣壓罐是密封的，所以大大減少了水質(zhì)因異物進(jìn)入而被污染的可能性?，F(xiàn)如今供水方式都是朝向高效節(jié)能、自動(dòng)可靠的方向發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)等許多高能耗設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用，特別是在城鄉(xiāng)工業(yè)用水的各級(jí)加壓系統(tǒng)中，居民生活用水的恒壓供水系統(tǒng)中，變頻調(diào)速水泵節(jié)能效果十分突出，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：一是節(jié)能明顯；二是在開、停機(jī)時(shí)能減小電流對(duì)電網(wǎng)的沖 擊以及供水水壓對(duì)管道網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊；三是能減小水泵與電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗。在 1987 年國際電工委員會(huì)(International Electrical Committee)頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì) PLC 做了如下定義 :“ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的 PLC 主要由分立組件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物 。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元， 使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易 。 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。 S7200系列 PLC可提供 5個(gè)不同的基本型號(hào)的 8種 CPU可供使用 :CPU221, CPU222, CPU224, CPU224XP, CPU226。在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采集和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。 PLC 程序執(zhí)行階段 :PLC 按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng) 相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。本回路中，當(dāng)水壓和液面達(dá)到指定值后，通過壓力傳感器和超聲波傳感器反應(yīng)，并由變頻器控制電泵機(jī)來達(dá)到恒壓控制和恒定液面控制。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇，盡量使電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行。 按上式求出的功率，不一定與產(chǎn)品功率相同。大量的統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明，一些在運(yùn)行中需要進(jìn)行調(diào)節(jié)的水泵，其能量浪費(fèi)的主要原因，往往是由于采用不合適的調(diào)節(jié)方式。因此，要討論節(jié)能問題，必須從考察調(diào)節(jié)流量的方法入手。閉環(huán)恒壓供水系統(tǒng)正越來越多地取代高位水箱、水塔等設(shè)施及閥門調(diào)節(jié)。 如圖 ，設(shè)用戶所需流量 QX為額定流量的 60%(即 QX=60%QN)。當(dāng)水泵的餓轉(zhuǎn)速改變時(shí)，揚(yáng)程特性將隨之改變，而管阻特性不變。兩者之差△ P 便是轉(zhuǎn)速控制方式節(jié)約的供水功率，它與面積 KCEJ 成正比。而流量的大小又取決于揚(yáng)程，但是揚(yáng)程難以進(jìn)行具體測(cè)量和控制。從而，壓力就成為了用來作為控制流量大小的參變量。由于水具有動(dòng)量和不可壓縮性，因此，在極短時(shí)間內(nèi)流量的巨大變化將引起對(duì)管道的壓強(qiáng)過高或過低的沖擊，并產(chǎn)生空化現(xiàn)象。在直接停機(jī)時(shí)，供水系統(tǒng)的水頭將克服電動(dòng)機(jī)的慣性而使系統(tǒng)急劇地停止。所以，加速過程很快。 延長水泵壽命的其他因素 水錘效應(yīng)的消除，無疑可大大延長水泵及管道系統(tǒng)的壽命。 第四章 變頻恒壓供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的方向 全自動(dòng)變頻調(diào)速設(shè)備是應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代控制理論，結(jié)合可編 程控制技術(shù)、變頻控制技術(shù)、電機(jī)泵組控制技術(shù)的新型機(jī)電一體化裝置 ， 該裝置可以進(jìn)行恒定壓力控制和恒定液位控制。 5720xx PLL:選用內(nèi)部控制模塊 EM224 a EM224 有