【正文】 第二章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的理論分析 11圖 PHH ’H*0QAQBQCA’A BCn2n1nNQ 變頻恒壓控制工況點(diǎn)調(diào)節(jié)因此采用閉環(huán)恒壓控制，對(duì)于變頻調(diào)速恒壓控制，工況點(diǎn)如圖 所示，理想運(yùn)行特性曲線為直線 H*ABC。如圖 24，當(dāng)用戶所需用水流量由 QA 減小至 QB，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，揚(yáng)程特性變?yōu)榍€ 3，管阻特性仍為特性曲線 2，故工作點(diǎn)從 A 點(diǎn)移動(dòng)到 C 點(diǎn)，在 C 點(diǎn)流量減小為 QB，而揚(yáng)程減小為 HC，供水功率與面積 0ECHC 成正比。此時(shí)，管阻特性由曲線 2 變?yōu)榍€ 4，水泵的工況點(diǎn)則沿著水泵特性曲線由 A 點(diǎn)移至 B 點(diǎn)，此時(shí)流量減小了，但揚(yáng)程卻由 HA 增大到 HB。這時(shí)管阻特性將隨閥門開度的改變而改變，但是揚(yáng)程特性不變。 水泵的工作點(diǎn)調(diào)節(jié)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行的控制，歸根結(jié)底是為了滿足用戶對(duì)流量的需求。一旦當(dāng)水泵和管阻特性中的一個(gè)參數(shù)或所有參數(shù)同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，平衡就會(huì)被打破，并且在新的條件下出現(xiàn)新的平衡。如果把某一水泵揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線畫在同一坐標(biāo)系中(圖 23)，則這兩條曲線的交點(diǎn)A 就是水泵的工作點(diǎn)。管阻特性的起始揚(yáng)程等于靜揚(yáng)程 HA，如果全揚(yáng)程小于靜揚(yáng)程的話，將不足以克服管路的管阻，從而不能供水，因此，靜揚(yáng)程也是能夠供水的“基本揚(yáng)程” 。通常用揚(yáng)程與流量間的關(guān)系曲線來(lái)描述。當(dāng)流量越大時(shí)，管道中的摩擦損失以及保持一定流速所需的能量也越大，故供水系統(tǒng)的全揚(yáng)程就越小。(6) 壓力 pP 表示供水系統(tǒng)中某個(gè)位置或某個(gè)點(diǎn)水壓的物理量，其大小在靜態(tài)時(shí)取決于管路的結(jié)構(gòu)和所處的位置，而在動(dòng)態(tài)情況下，則還與供水流量與用水流量之間的平衡情況有關(guān)。軸功率不可能全部傳給液體，而要消耗一部分功率后，才成為有效功率。水泵總揚(yáng)程包括把水上揚(yáng)到最高水位所需的能量，以及克服管阻所需的能量和保持流速所需的能量，等于排水垂直水柱和管路阻力損失水柱之和。 使水流具有一定流速所需的能量。供水系統(tǒng)的基本任務(wù)是滿足用戶的流量要求。7）以組態(tài)軟件組態(tài)王設(shè)計(jì)工控機(jī)監(jiān)控程序。2）分析變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)，探討變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制策略，并歸納實(shí)用性的控制方案。通過(guò)前面對(duì)傳統(tǒng)供水現(xiàn)狀和變頻恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用前景分析可知，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)在我國(guó)已成為供水行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。(3)變頻供水系統(tǒng)正在融入更全面的供水管理系統(tǒng)面對(duì)日益復(fù)雜的供水系統(tǒng)，如何在滿足供水需求的前提下，最大限度的提高供水系統(tǒng)的效益，是所有供水部門共同面臨的重要課題，目前，在美國(guó)，日本，法國(guó)等地的有些城市己基本上實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)優(yōu)化。(4) 農(nóng)田灌溉，污水處理，人造噴泉。在故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)而執(zhí)行專門的故障子程序，保證在緊急情況下仍能進(jìn)行供水。 （4） 聯(lián)網(wǎng)功能采用全中文工控組態(tài)軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)站點(diǎn)，如電機(jī)的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。在運(yùn)行當(dāng)中，還采用了自動(dòng)化智能措施，運(yùn)用實(shí)時(shí)指示器不斷評(píng)定每一階段程序處理效果和作出微小糾正 [3]，并融合了以太網(wǎng)技術(shù)，提高了水廠的信息化程度。同時(shí)，管網(wǎng)壓力的不穩(wěn)定，很容易造成管路曝?fù)p，管路和水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。加氯加礬、沉淀池、濾池及泵房、變電所也同樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)管理，構(gòu)成完整的 DCS 系統(tǒng)。綜上所述，傳統(tǒng)的供水方式普遍存在不同程度的浪費(fèi)水力，電力資源，效率低，可靠性差，自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展和需求，嚴(yán)重影響了居民的生活用水和工業(yè)生產(chǎn)用水質(zhì)量。（3）恒速泵加壓供水廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)( 設(shè)計(jì)) 論文：基于 PLC 的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2恒速泵加壓供水方式無(wú)法對(duì)供水管網(wǎng)的壓力做出及時(shí)的反應(yīng)，水泵的增減都依賴人工進(jìn)行手工操作，自動(dòng)化程度低，而且為保證供水，機(jī)組常處于滿負(fù)荷運(yùn)行，不但效率低、耗電量大，而且在用水量較少時(shí)，管網(wǎng)長(zhǎng)期處于超壓運(yùn)行狀態(tài)，爆損現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)硬起動(dòng)易產(chǎn)生水錘效應(yīng)，破壞性大，目前較少采用。這在能量日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對(duì)于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載約占我國(guó)總耗電量的 80%，這主要是由于我國(guó)供水設(shè)備工作效率低，控制方式不合理，據(jù)統(tǒng)計(jì)，水泵的效率大多不足 60%，存在著很大的能源浪費(fèi) [1]，因此運(yùn)用水泵供水節(jié)能技術(shù)，設(shè)計(jì)可靠性高，運(yùn)行效率高的供水系統(tǒng)具有重大的經(jīng)濟(jì)意義?；?MATLAB 的圖像壓縮處理技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘 要 .............................................................IABSTRACT...........................................................II第一章緒論 ..........................................................1變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)產(chǎn)生 的背景及其研究意義 ........................1變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)簡(jiǎn)介 ..........................................2 國(guó)內(nèi)外變頻恒壓供水的現(xiàn)狀 ..................................2 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 ......................3 .....................................4 ..................................4第二章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的理論分析 ...............................6 ............................................6 .............................................6 .............................................7 ...........................................8 ...........................................9 .........................................11 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理 .......................................11 調(diào)速方法 .................................................11 本章總結(jié) .....................................................13第三章 變頻調(diào)速恒壓供 水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..................................14 變頻恒壓控制原理 .............................................14 變頻恒壓控制系統(tǒng)方案 .........................................14 ..................................14ii ..................15 ............................18 ..................19 本章小結(jié) .....................................................22第四章 變頻調(diào)速 恒壓供水系統(tǒng)的 PID調(diào)節(jié) ..............................23 變頻調(diào)速恒壓供水的 PID調(diào)節(jié) ...................................23 PID控制及其控制算法 ......................................23 PID調(diào)節(jié)過(guò)程 ...............................25 變頻調(diào)速恒壓供水的 PID調(diào)節(jié)過(guò)程分析 .......................25 PID控制功能參數(shù)設(shè)置 ................................26 .....................................................28第五章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ..............................29 .....................................29 主電路設(shè)計(jì) ...............................................29 ..........................................30 .......................................32 PLC及其擴(kuò)展模塊的選型 ....................................32 ..............................................33 ..................................35 水泵機(jī)組的選型 ...........................................35 系統(tǒng)可靠性措施 ...............................................35 .....................................................36第六章 PLC程序設(shè)計(jì) .................................................37 PLC程序設(shè)計(jì)方法 ..............................................37 供水系統(tǒng)控制程序 .............................................39 .....................................................42第七章 水廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) ..........................................43 .........................................................43 泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)的選擇 ...............................43 ........................................43 組態(tài)王的介紹 .............................................43 ................................44 S7200PLC通訊 ....................................44 .............................................45 ......................................45 ........................................45 .................................48 ......................................48 ............................................49 ..............................................49 ..................................................50 ..........................................50 恒壓供水報(bào)表窗口 .........................................51 .....................................................52結(jié)束語(yǔ) .............................................................53參考文獻(xiàn) ...........................................................54致 謝 .............................................................55 第一章 緒論 1第一章緒論 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)產(chǎn)生的背景及其意義水是生命之源，是人類賴以生存和發(fā)展的不可替代的重要資源之一。我國(guó)家是一個(gè)在水資源和電能方面都很短缺的國(guó)家，在大力提倡節(jié)約能源的今天，人們也更加重視有關(guān)降低供水系統(tǒng)能耗的問(wèn)題。變頻恒壓供水系統(tǒng)自 80 年代世界各國(guó)將其投入工業(yè)應(yīng)用以來(lái)，它顯示出了強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力，采用該系統(tǒng)供水可以取得非常顯著的節(jié)能效果，從而提高企