【正文】
升。從而,選擇壓力控制來調(diào)節(jié)管道流量大小。常用的調(diào)節(jié)方式有閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法兩種。轉(zhuǎn)速控制法閥門開度保持不變,通過改變水泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量。水泵通過聯(lián)軸器由三相異步電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng),因此水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),實(shí)質(zhì)就是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)[9][10]。磁極對(duì)數(shù)的改變通過改變電機(jī)定子繞組的接線方式來實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)工作在額定狀態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)差率很小,相應(yīng)的轉(zhuǎn)子銅損耗小,電機(jī)效率高。[11] [13] 從公式()可知,當(dāng)極對(duì)數(shù)p不變時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與定子電源頻率f成正比,因此連續(xù)調(diào)節(jié)異步電機(jī)供電電源的頻率,就可以連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速方式時(shí),電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式[9]: ()式中:m1為電機(jī)相數(shù);r1為定子電阻;X1為定子漏電抗;x2’為轉(zhuǎn)子漏電抗折算值。閥門控制法是通過調(diào)節(jié)閥門開度來調(diào)節(jié)流量,水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變。因此,揚(yáng)程特性將隨水泵轉(zhuǎn)速的改變而改變,但管阻的特性不變。而揚(yáng)程則從H0上升到H!,運(yùn)行的工況點(diǎn)從E點(diǎn)移到F點(diǎn),此時(shí)水泵輸出功率用圖形表示為(,Q1 ,F ,H1)圍成矩形部分,其值為: ()用調(diào)速控制時(shí),若采用恒壓(H0)、變速泵(n2)給水,管阻特性曲線為β2,揚(yáng)程特性變?yōu)榍€n2,工作點(diǎn)從E點(diǎn)移到D點(diǎn)。由公式()可以看出,功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,流量與轉(zhuǎn)速成正比,損耗功率與流量成正比,所以調(diào)速控制方式要比閥門控制方式給水功率要小得多,節(jié)能效果顯著。多變性:變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)要具有廣泛的通用性,面向各種各樣的給水系統(tǒng),而不同的給水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用水量和揚(yáng)程等方面存在著較大的差異,因此其控制對(duì)象的模型具有很強(qiáng)的多變性。 小結(jié)本章分析了給水系統(tǒng)的基本特性。第三章 變頻給水泵組及控制要求及控制系統(tǒng)變頻給水泵組通常由2~4臺(tái)相同功率及類型相同的水泵并聯(lián)運(yùn)行,為維修、安裝及減振需要,每臺(tái)泵的進(jìn)出水管上必須裝有閥門、止回閥、橡膠接頭等配件??刂葡到y(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng),通過壓力傳感器對(duì)用戶管網(wǎng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,并與設(shè)定壓力值比較,根據(jù)壓力偏差來控制變頻泵的速度及定量泵的啟、停,實(shí)現(xiàn)恒壓、變量的供水,以達(dá)到節(jié)能、恒壓的目的。 當(dāng)用戶用水量較少,變量泵轉(zhuǎn)速降到一定程度時(shí),控制器自動(dòng)停止最先運(yùn)行的定量泵,并根據(jù)管網(wǎng)壓力調(diào)整變量泵轉(zhuǎn)速,使管網(wǎng)壓力始終保持恒定。設(shè)備還可以通過時(shí)控器控制水泵的強(qiáng)行切換。:變頻器采用西門子440(也可用430,但其過載能力較差,對(duì)輸入電壓的偏差要求較高)壓力傳感器接到變頻器的1模擬輸入口。第四章PLC程序控制流程及相應(yīng)的梯型圖控制程序確定了系統(tǒng)控制電路、PLC的輸出輸入端子、以及相應(yīng)的控制功能要求后,必須對(duì)PLC程序控制流程加以確定。其中:→延時(shí)300ms→→延時(shí)300ms→→延時(shí)300ms→頻率上限及頻率下限的延時(shí)時(shí)間可以使用PLC面板右端的電位器0進(jìn)行調(diào)整,延時(shí)時(shí)間調(diào)整范圍是0~255100ms即0~,先將SMB28的值傳送到累加器AC1,然后以AC1的值作為延時(shí)時(shí)間,即:→延時(shí)AC1→→延時(shí)AC1→。如果1泵變頻運(yùn)行,2泵停機(jī),3泵4泵工頻運(yùn)行,設(shè)1泵工頻運(yùn)行,2泵變頻運(yùn)行,3泵、4泵工頻運(yùn)行。如果3泵變頻運(yùn)行、4泵1泵2泵均停機(jī),設(shè)3泵工頻運(yùn)行,4泵變頻運(yùn)行。如果4泵變頻運(yùn)行、1泵2泵3泵均停機(jī),設(shè)4泵工頻運(yùn)行,1泵變頻運(yùn)行,2泵、3泵均停機(jī)。如果1泵變頻運(yùn)行,2泵3泵停機(jī),4泵工頻運(yùn)行,則停止4泵運(yùn)行。如果2泵變頻運(yùn)行,3泵停機(jī),1泵、4泵工頻運(yùn)行,則停止4泵運(yùn)行。如果3泵變頻運(yùn)行,4泵、1泵、2泵均工頻運(yùn)行,則停止4泵運(yùn)行。PLC輸出繼電器對(duì)應(yīng)的內(nèi)部寄存單元本程序設(shè)置為:→;→;→;→;→;→;→;→。該程序放置在子程序SBR0內(nèi),可實(shí)現(xiàn)上電時(shí)僅調(diào)用一次,進(jìn)行初始化。: ,PLC的輸出就會(huì)被切斷,達(dá)到缺水保護(hù)的目的。:本章設(shè)計(jì)了PLC程序控制流程,包括輸入信號(hào)處理、及相應(yīng)的梯型圖控制程序頻率上限控制流程、頻率下限控制流程、輸出處理以及特定的控制要求及其實(shí)現(xiàn)。另外西門子設(shè)計(jì)了一款價(jià)格較低的給水專用的變頻器430,最好不用。 440時(shí)需保證其他參數(shù)為出廠缺省值。該值加大,水壓下降。390=,輸出電壓為總電壓的百分比為:247。P2269值減小,水壓上升。設(shè)計(jì)了基于PLC控制的變頻給水系統(tǒng)控制系統(tǒng)硬件的一、二次控制電路,和PLC、變頻器的輸入輸出電路。 展望本控制系統(tǒng)采用一臺(tái)變頻器軟啟動(dòng)多臺(tái)水泵實(shí)現(xiàn)變頻恒壓給水,具有水泵均衡工作及節(jié)省投資的優(yōu)點(diǎn)。簡(jiǎn)單的解決辦法是:增加一條由總出水管通過電磁閥回到儲(chǔ)水池的DN15回水管。由于有兩臺(tái)水泵變頻運(yùn)行,變頻調(diào)節(jié)范圍較大,切換時(shí)的壓力波動(dòng)小,系統(tǒng)將不會(huì)出現(xiàn)臨界狀態(tài),可以始終保持在恒壓給水狀態(tài)。這樣在用水量很小時(shí),主系統(tǒng)(由變頻器控制的主給水泵)自動(dòng)切斷,而由副系統(tǒng)給水,從而使主給水泵具有休息的機(jī)會(huì)。參考文獻(xiàn)[1] , 1998[2] , 2001[3] , [4] Eker, and control of a water supply system, ISA Transactions,July,2003,(3)P461473[5] Zou, A. p. .Energysaving Design for Frequency Control and Constant Pressure Water Supply System in ResidentialA WATER AND WASTEWATER,2003,(8) P7678[6] 崔福義, 2001[7] 金傳偉, 2000年第9期: 3839[8] , 2002: 244251[9] , 1996: 173174[10] , [11] 陳伯時(shí), 1998[12] 吳忠智, 2000[13] , 2000[14] belkacemi,ALachhab,MLimouri,. AdaPtive Control of a water supply system[J].Control Engiueering ,9(3):343349[15] , 2004年第10期: 8992[16] , 2004年第9期: 5657[17] YAN of variable Frequency constant Pressure Water Supply Equipmentin Lagescale Pumping Station,Drainage and Irrigation Machinery,2004, 2(4)P2325 29