【正文】 ，減少了原有供水方式的二次污染，大大降低水質(zhì)污染的可能性：眾所周知南方氣候炎熱潮濕細菌和微生物極易繁殖和滋生尤其是高位水箱很容易生紅蟲必須定期清洗改用變頻調(diào)速恒壓供水設備后只需一個低位水箱原來也有將水質(zhì)污染降到最低限度。對有積分元件的負載系統(tǒng)可以單獨使用P動作控制。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應需要一定時間的負載系統(tǒng)(即實時性要求不高，工業(yè)上的過程控制系統(tǒng)一般都是此類系統(tǒng)，本系統(tǒng)也比較適合PID調(diào)節(jié))效果比較好 PID控制框圖通過對被控制對象的傳感器等檢測控制量(反饋量)，將其與目標值(溫度、流量、壓力等設定值)進行比較。改傳感器采用硅壓阻效應原理實現(xiàn)壓力測量的力－電轉換。 PLC程序流程圖系統(tǒng)起動之后，檢測是自動運行模式還是手動運行模式。當系統(tǒng)壓力不夠需要增加泵時，按下SBn（n=1,3,5）按鈕，此時切斷電機變頻，同時啟動電機工頻運行,再起動下一臺電機。 當變頻器的運行頻率超出一個上限信號后，PLC通過這個上限信號后將1水泵有變頻運行轉為工頻運行，KM1斷開KM0吸合，同時KM3吸合變頻起動第2水泵。 自動運行順序功能圖按下按鈕SB9之后，啟動了變頻器，系統(tǒng)進入手動運行模式。起動1，2，3泵：再次接收到變頻器上限信號，則KM3斷開KM2吸合，第2水泵由變頻轉為工頻運行，3水泵變頻起動。按下SB1,斷開KM1，在10個計數(shù)脈沖后起動M1在工頻電源下運行。具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設備，注冊設備驅動程序，定義連接與驅動設備用的數(shù)據(jù)變量。[3]將窗口名稱改為：變頻恒壓供水系統(tǒng)；窗口標題改為：變頻恒壓供水系統(tǒng)；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。[2]單擊“新增對象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Data1”、“Data2”、“Data3”等[3]選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數(shù)據(jù)對象屬性設置” 窗口。MCGS的結構形式使其成為一個“與設備無關”的系統(tǒng)，對于不同的硬件設備，只需定制相應的設備構件，放置到設備窗口中，并設置相關的屬性，系統(tǒng)就可對這一設備進行操作，而不需要對整個系統(tǒng)結構作任何改動。在可選設備列表中，雙擊“通用設備”。出現(xiàn)如下圖所示 設備工具箱窗口[8]雙擊“串口通訊父設備”，再雙擊“三菱FX232”。在此，向支持與幫助我的同學和在三年中教導我的老師表示最衷心的感謝。[7] 選中選定設備列表中的“串口通訊父設備”，單擊“確認”，“ 串口通訊父設備”即被添加到“設備工具箱”中。[2]點擊工具條中的“工具箱”圖標，打開“設備工具箱”。PLC的默認設置是只支持RS232通信，所以要使用RS485通信協(xié)議，必須事先用RS232（即PLC的編程口）通信，設置寄存器PLC D8120寄存器。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。 建立界面 建立窗口[1]在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0” 。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。MCGS為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段，從設備驅動（數(shù)據(jù)采集）到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出、曲線顯示等各個環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件能快速完成多數(shù)簡單工程項目的監(jiān)控程序設計和運行操作。按下SB4,斷開KM2，在10個計數(shù)脈沖后起動M2在變頻電源下運行。變頻起動1水泵。 手動模式順序功能圖當按下SB9按鈕，系統(tǒng)進入手動運行模式。 總程序的順序功能圖系統(tǒng)分為自動運行和手動運行兩部分 總程序的順序功能圖 自動運行順序功能圖按下SB8按鈕，系統(tǒng)進入自動運行模式。 手動運行當按下SB7按鈕，用手動方式。接觸器的選擇：對于接觸器KM選擇的是規(guī)格SCE03C,功率3Kw按鈕SB的選擇：PLC各輸入點的回路的額定電壓直流24V，各輸入點的回路的額定電流均小于40mA，按鈕均只需具有1對常開觸點，按鈕均選用LAY3—11型，其主要技術參數(shù)為：UN=24VDC，IN=，含1對常開和1對常閉觸點。根據(jù)設計的要求，本系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器內(nèi)置于變頻器中。利用I動作消除偏差作用和用D動作抑制振蕩作用，在結合P動作就構成了PID控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。用PI控制時，能消除由改變目標值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。能實現(xiàn)電機軟起動，減小電氣和機械沖擊噪音，延長設備使用壽命。逆變器的輸出頻率或者異步電動機的速度超過規(guī)定值時，停止逆變器運轉。逆變器負載側接地時，為了保護逆變器，有時要有接地過電流保護功能。過負載是由于負載的GD2（慣性）過大或因負載過大使電動機堵轉而產(chǎn)生的。④ 速度檢測電路以裝在異步電動機軸上的速度檢測器（TG、PLG等）的信號為速度信號送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉。 典型的電壓型逆變器一例給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，稱為控制電路。① 整流器最近大量使用的是二極管的交流器，它把工頻電源變換為直流電源。為了防止出現(xiàn)某臺電動機既接工頻電又接變頻電設計了電氣互鎖。PLC在I/O處理方面必須遵守的規(guī)則如下：①輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)，取決于輸入端子板在上一個刷新時間的狀態(tài)；②程序如何執(zhí)行，取決于用戶所編的程序和輸入映像寄存器、元件映像寄存器中存放的所需軟元件的狀態(tài)；③輸出映像寄存器（包含在元件映像寄存器中）的狀態(tài)，由輸出指令的執(zhí)行結果決定?，F(xiàn)在的PLC已不只是開關量控制，其功能遠遠超出了順序控制、邏輯控制的范圍，具備了模擬量控制、過程控制以及遠程通信等強大功能。第3章 器件的選型及介紹 可編程控制器可編程控制器是60年代末在繼電器系統(tǒng)上發(fā)展起來的，當時稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC。在實際應用中，應當在確實需要機組進行切換的時候才進行機組的切換。當變頻器的輸出頻率己經(jīng)到達50Hz時，即使實際供水壓力仍然低于設定壓力，也不能夠再增加變頻器的輸出頻率了。當供水壓力大于預置值時，變頻器輸出頻率降低，水泵速度下降，當變頻器的輸出頻率達到下限，并穩(wěn)定運行一段時間后，把變頻器控制的水泵停機，如果供水壓力仍大于預置值，則將下一臺水泵由工頻運行切換到變頻器調(diào)速運行，并繼續(xù)減泵工作過程。此時PID會繼續(xù)通過由遠傳壓力表送來的檢測信號進行分析、計算、判斷，進一步控制變頻器的運行頻率，使管壓保持在壓力設定值的上、下限偏差范圍之內(nèi)。人機界面還可以對系統(tǒng)的運行過程進行監(jiān)示，對報警進行顯示。①供水控制器:它是整個變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。從原理框圖，我們可以看出變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由執(zhí)行機構、信號檢測、控制系統(tǒng)、人機界面、以及報警裝置等部分組成。4．新型變頻調(diào)速供水設備針對傳統(tǒng)的變頻調(diào)速供水設備的不足之處，國內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出了一系列新型產(chǎn)品，如華為的TD2100；施耐德公司的Altivar58泵切換卡；SANKEN的SAMCO— I系列；ABB公司的ACS600、ACS400系列產(chǎn)品；富士公司的GIIS／PIIS系列產(chǎn)品；等等。還有一種辦法是將壓力設定信號和壓力反饋信號送入PID回路調(diào)節(jié)器，由PID回路調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)器內(nèi)部進行運算后，輸入給變頻器一個轉速調(diào)節(jié)信號。 變頻恒壓供水控制方式的選擇目前國內(nèi)變頻恒壓供水設備電控柜的控制方式有：1．邏輯電子電路控制方式這類控制電路難以實現(xiàn)水泵機組全部軟啟動、全流量變頻調(diào)節(jié)，往往采用一臺泵固定于變頻狀態(tài)，其余泵均為工頻狀態(tài)的方式。在故障發(fā)生時，執(zhí)行專門的故障程序，保證在緊急情況下的仍能進行供水。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機控制、多品種系列化的方向發(fā)展。電力電子技術和電機傳動技術實現(xiàn)了工業(yè)交流電動機的無級調(diào)速，具有高效率、寬范圍和高精度等特點。原深圳華為(現(xiàn)己更名為艾默生)電氣公司和成都希望集團〔森蘭牌變頻器)也推出了恒壓供水專用變頻器()，無需外接PLC和PID調(diào)節(jié)器，可完成最多四臺水泵的循壞切換、定時起動、停止和定時循環(huán)(月麥丹佛斯公司的VLT系列變頻器可實現(xiàn)七臺水泵機組的切換)。應用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機構，為了滿足供水量大小需求不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進行閉環(huán)控制。這一方面是由于我國居民多，用水量大，造成用電量大:另一方面是因為我國供水設備工作效率低，控制方式不夠科學合理。在小區(qū)供水中，而且由于調(diào)速式是經(jīng)水泵加壓后直接送往用戶的，防止了的水質(zhì)二次污染，保證了飲用水水質(zhì)可靠。而變頻調(diào)速供水系統(tǒng)的變頻器是一臺由微機控制的電氣設備，不存在消耗多少鋼材的問題。③ 最不利點恒壓控制最不利點恒壓控制是將壓力傳感器安裝在系統(tǒng)最不利點處。:水泵出口恒壓控制、水泵出口變壓控制、給水系統(tǒng)最不利點恒壓控制。占地面積與設備投資都有所減少，但這對建筑物的造價與設計都有影響，同時水箱受建筑物的限制，容積不能過大，所以供水范圍較小。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、停時間比、開/停頻率等有關。(1) 一臺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，嚴重影響城市公用管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。以下就逐一分析。這種供水方式，水泵工作在額定流量額定揚程的條件下，水泵處于高效能區(qū)。高層建筑還可分層設立水箱。(6)變頻調(diào)速供水方式這種系統(tǒng)的原理是通過安裝在系統(tǒng)中的壓力傳感器將系統(tǒng)壓力信號與設定壓力值作比較，再通過控制器調(diào)節(jié)變頻器的輸出，無級調(diào)節(jié)水泵轉速。所需水泵出口壓力計算得越符合實際情況越節(jié)能，將全天分得越細越節(jié)能，當然控制的實現(xiàn)也越復雜。另外氣壓罐要消耗一定的鋼量，這也是它的一個較大的缺點。變頻調(diào)速式的運行十分穩(wěn)定可靠，沒有頻繁的啟動現(xiàn)象，加之啟動方式為軟啟動，設備運行十分平穩(wěn)，避免了電氣、機械沖擊。目前，大量的電能消耗在水泵、風機負載上，城鄉(xiāng)居民用水設備所消耗的電量在這類負載中占了相當?shù)谋壤?。在早期，由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉控制、起制動控制、變壓變頻比控制及各種保護功能。但在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗干擾性能以及開放性等多方面的綜合技術指標來說，還遠遠沒能達到所有用戶的要求。因此這種調(diào)控方式縮小了優(yōu)化范圍，所得到的解為局部最優(yōu)解，不能完全保證泵站始終工作在最優(yōu)狀態(tài).變頻調(diào)速是優(yōu)于以往任何一種調(diào)速方式(如調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、串級調(diào)速等)，是當今國際上一項效益最高、性能最好、應