【正文】 由于有兩臺水泵變頻運(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)。P2269值減小,水壓上升。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。PLC輸出繼電器對應(yīng)的內(nèi)部寄存單元本程序設(shè)置為：→；→；→；→；→；→；→；→。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)。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PLC程序控制流程加以確定?？刂葡到y(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過壓力傳感器對用戶管網(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。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。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。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]。若：給水能力Qg用水需求Qv，則壓力P上升。這種聯(lián)系和變化規(guī)律可用給水系統(tǒng)的特性曲線[3]直觀地反映，主要有揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線?？刂坪诵牟捎脦M量輸出輸入的高性能PLC與常規(guī)變頻器構(gòu)成的系統(tǒng)，變頻恒壓的PID控制由PLC實(shí)現(xiàn)，可擴(kuò)展液晶顯示單元將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送到液晶顯示屏上顯示，或通過顯示屏方便的修改控制參數(shù)。高位水塔和高位水箱給水由水箱、水塔直接向用戶給水，即為重力給水。應(yīng)用范圍包含常規(guī)多泵變頻恒壓給水系統(tǒng)，無負(fù)壓變頻恒壓給水系統(tǒng)，以及高穩(wěn)定度的多泵變頻恒壓系統(tǒng)。近年來隨著電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的成熟、普及和應(yīng)用，其產(chǎn)品己用來更新改造傳統(tǒng)給水系統(tǒng)，使我國的給水行業(yè)技術(shù)的裝備水平經(jīng)歷了一次飛躍。最后列舉變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。而管阻特性是以水泵的轉(zhuǎn)速不變?yōu)榍疤?，表明閥門在某一開度下，揚(yáng)程H與流量Q之間的關(guān)系H=f(Qv)。這說明，通過恒壓給水就能保證給水能力和用水流量處于平衡狀態(tài)，恰到好處地滿足了用戶所需的用水流量。這種調(diào)速方式只適用于專門的變極電機(jī)，而且是有極調(diào)速，級差大，不適用于給水系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)。其實(shí)質(zhì)是通過改變水路中的阻力大小來改變流量，因此，管阻將隨著閥門開度的改變而改變，但其揚(yáng)程特性不變。時(shí)變性：在變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)中，由于有定量泵的加入控制，而定量泵的控制(包括定量泵的停止和運(yùn)行)是時(shí)時(shí)發(fā)生的，同時(shí)定量泵的運(yùn)行狀態(tài)直接影響給水系統(tǒng)的模型參數(shù)，使其不確定性地發(fā)生變化，因此可以認(rèn)為，變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)的控制對象是時(shí)變的。這樣，每臺水泵的啟動(dòng)均經(jīng)變頻器控制，全部機(jī)組實(shí)現(xiàn)循環(huán)軟啟動(dòng)，即每臺泵的啟動(dòng)頻率都從設(shè)定的最低頻率開始逐漸上升。 頻率上限控制流程：，表明變頻器達(dá)到50Hz，應(yīng)將該變頻泵切換到工頻運(yùn)行，然后變頻器軟啟動(dòng)下一臺泵。如果1泵變頻運(yùn)行，2泵停機(jī)，3泵4泵工頻運(yùn)行，則停止3泵運(yùn)行。： 上電時(shí)，變頻器需要一定的初始化時(shí)間，因此PLC上電時(shí)應(yīng)延時(shí)約5秒，在變頻器初始化完成后才接通變頻接觸器。將變頻器的所有參數(shù)恢復(fù)為出廠缺省值的方法：設(shè)定P0010＝30設(shè)定P0970＝1（設(shè)定P0970＝1后變頻器將自動(dòng)進(jìn)入?yún)?shù)恢復(fù)程序，大約要10～20秒鐘后才能將所有參數(shù)恢復(fù)為出廠缺省值，恢復(fù)的過程中變頻器顯示busy(忙)字樣并閃爍。設(shè)計(jì)了PLC程序控制流程，包括輸入信號處理、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)。這樣的副系統(tǒng)，輔助泵流量一般為主泵的一半，直接頻繁啟動(dòng)，能耗也不低。造成給水壓力不穩(wěn)定，影響用戶的用水。247。： 外控信號撤銷即缺水保護(hù)信號恢復(fù)到高電平或時(shí)鈡控制信號轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，為避免突然開多臺水泵，應(yīng)使用外控信號撤銷時(shí)的脈沖信號來調(diào)用初始化子程序SBR0，使泵組由初始狀態(tài)啟動(dòng)。如果3泵變頻運(yùn)行，4泵停機(jī)，1泵、3泵工頻運(yùn)行，則停止1泵運(yùn)行。如果2泵變頻運(yùn)行，3泵停機(jī)，4泵1泵工頻運(yùn)行，設(shè)2泵工頻運(yùn)行，3泵變頻運(yùn)行，4泵、1泵工頻運(yùn)行。PLC的輸出信號是：: 1＃泵變頻運(yùn)行；：1＃泵工頻運(yùn)行；：2＃泵變頻運(yùn)行；：2＃泵工頻運(yùn)行；：3＃泵變頻運(yùn)行；：3＃泵工頻運(yùn)行；：4＃泵變頻運(yùn)行；：4＃泵工頻運(yùn)行。最后列舉變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。圖23 管網(wǎng)及水泵的運(yùn)行特征曲線Fig 23 The operating characteristic curve of pipe network and pump用閥門控制時(shí)，若給水量高峰期水泵工作在E點(diǎn)，流量為Q1，揚(yáng)程為H0，當(dāng)給水量從Q1減小到Q2時(shí)，必須關(guān)小閥門，這時(shí)閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從β3移到β1，揚(yáng)程特性曲線不變。因此變轉(zhuǎn)差調(diào)速方法不適用于恒壓給水系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速控制法。這時(shí)的管阻特性將隨閥門開度的改變而改變，但揚(yáng)程特性則不變。在這一點(diǎn)，用戶的用水流量Qv和給水系統(tǒng)的給水流量Qg處于平衡狀態(tài)，給水系統(tǒng)既滿足了揚(yáng)程特性，也符合了管阻特性，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。第二章 變頻恒壓給水系統(tǒng)的特性及原理變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)主要由水泵、電動(dòng)機(jī)、管道和閥門等構(gòu)成，通常由鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵旋轉(zhuǎn)來給水。用于給水控制單片機(jī)由于無法達(dá)到足夠的批量，因而其可靠性、工作穩(wěn)定性、壽命的持久性均比不上PLC；單片機(jī)控制程序固定，無法更新；一旦生產(chǎn)廠服務(wù)跟不上，設(shè)備出故障用戶就無法維修和更換。 項(xiàng)目的背景及現(xiàn)狀分析[1][4]水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，城市的生活生產(chǎn)用水主要由自來水公司的市政管網(wǎng)提供。把先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到給水領(lǐng)域，成為對給水系統(tǒng)的新要求?？刂葡到y(tǒng)的核心通常有單片機(jī)或PLC加變頻器構(gòu)成。提出了設(shè)計(jì)需要解決的主要技術(shù)問題和本文的主要研究內(nèi)容。揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線的交點(diǎn)，稱為給水系統(tǒng)的工作點(diǎn)，如圖21中A點(diǎn)。實(shí)質(zhì)是水泵本身的給水能力不變，而通過改變水路中的阻力大小來強(qiáng)行改變流量大小，以適應(yīng)用戶對流量的需求。雖然變轉(zhuǎn)差調(diào)速中的串級調(diào)速法能將增加部份的轉(zhuǎn)差功率通過整流、逆變裝置回饋給電網(wǎng)，但其功率因數(shù)較低，低速時(shí)過載能力低，還需一臺與電動(dòng)機(jī)相匹配的變壓器，成本高，且增加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗。其工作原理[7]是根據(jù)用戶用水量的變化自動(dòng)地調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)壓力始終保持恒定，當(dāng)用水量增大時(shí)電機(jī)加速，用水量減小時(shí)電機(jī)減速[15][17]。通過對比異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法后,給水系統(tǒng)中采用的變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著。PLC的輸入信號是：:缺水保護(hù)信號；；； 時(shí)控信號。如果2泵變頻運(yùn)行，34泵停機(jī)，