【導(dǎo)讀】控及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的手段，體現(xiàn)了變頻調(diào)速恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)采用了正弦。出電壓和頻率，從而控制水泵的轉(zhuǎn)速，使之運(yùn)行在合理的狀態(tài)。水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)流量，因此，與其它方法相比，要節(jié)約更多的電力。提出的全自動(dòng)調(diào)壓調(diào)速供水系統(tǒng)是采用了調(diào)壓調(diào)速控制器，PLC閉環(huán)控制系統(tǒng)，速，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)恒壓供水。按照波形面積相等的原則，每一個(gè)矩形波的面積與相應(yīng)位置的正弦波的面。避免能源浪費(fèi)，是當(dāng)今建設(shè)節(jié)約型社會(huì)亟待解決的問題之一。是集機(jī)械、電氣、微機(jī)控制于一體的高。恒壓供水是指在供水網(wǎng)系統(tǒng)中用水量發(fā)生變化時(shí)，出口壓力保證不。制，使之達(dá)到能夠滿足用水量同時(shí)又節(jié)能的要求，即恒壓供水。從圖中可看出，該恒壓供水系統(tǒng)1層至3層由市政直。接供水，4層至10層恒壓供水。3樓改由恒壓供水系統(tǒng)供水。狀態(tài)信號(hào)來控制備用泵的投入和工頻泵的自動(dòng)切除。泵輪流休息及軟起動(dòng)。

　　

【正文】 VCT、 FCT、 OCT 和 RCT 的方波波形 圖 5 是 HEF4752 的腳 腳 3 產(chǎn)生的 SPWM 波形，從圖可以看出它 們的波形在相位上是相反的，同時(shí)存在死區(qū)時(shí)間，圖 5(b)為圖 5(a)放大后的波形，從圖 5(b)可以看出死區(qū)時(shí)間為 td=10μs。從腳 腳 9 和腳 2腳 22 輸出的波形與此相似。 (a)輸出 SPWM 波形 “姓名” ： 基于變頻器 PID 功能的 PLC 控制變頻恒壓供水系統(tǒng) 22 (b) 放大的輸出 SPWM 波形 圖 5 腳 腳 3輸出的 SPWM 波形 圖 6是從 HEF4752 的腳 腳 9輸出的 SPWM 波形，圖 6(a)橫軸為 格，圖 6(b)為 1ms/格。周期都為 18ms，輸出基波頻率 fout=55Hz。從圖可看出腳2波形落后腳 9波形 120176。 。同樣腳 腳 8；腳 腳 21；腳 腳 22輸出波形與此相似。 (a) 時(shí)間軸為 (b) 時(shí)間軸為 1ms/格 圖 6 腳 腳 9輸出的 SPWM 波形 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 23 6 為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，需對(duì)系統(tǒng)的電源與供電系統(tǒng)，接口與過程通道，控制對(duì)象與終端采取了抗干擾措施。 采用能抑制交流電源干擾的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源如圖 8所示 圖中，電抗器用來抑制電源線上引入的高頻干擾，讓 50HZ 的基波通過。變阻二級(jí)管用來抑制進(jìn)入交流電源上 的瞬時(shí)干擾 (或者大幅值的尖端脈沖干擾 )；隔斷變壓器的初次級(jí)之間加有靜電屏蔽層，從而進(jìn)一步減小進(jìn)入電源的各種干擾。該交流電壓再通過 。 整流濾波和直流電子穩(wěn)壓后使干擾被抑制到最小穩(wěn)壓電源變壓器采用 靜電蔽屏措施，與微型機(jī)方面有關(guān)變壓器應(yīng)向電動(dòng)機(jī)、繼電器等供電壓器分開。 接口與過 程通道是單片機(jī)與外部設(shè)備、被控對(duì)象進(jìn)行信息交換的渠道，對(duì)于接口和過程通道侵入的噪聲主要是因?yàn)楣驳鼐€引起，其次，在信號(hào)微弱和傳輸線路較長(zhǎng)時(shí)還會(huì)受到靜電噪聲和電磁噪聲的干擾。 雙絞線抗共模噪聲能力強(qiáng)，可作為接口用連接線，為集成電路與驅(qū)動(dòng)器之間的連線。光電隔離電路的使用，當(dāng)組件之間接地電位有差值時(shí)，或在噪聲電平高的地方，光電偶合器作為數(shù)字量，開關(guān)量的隔離電路用于開關(guān)接口，能收到很好的效果。 此外，對(duì)于接口和過程通道尚應(yīng)采取下述幾種措施： (1)輸入端子不能開路，必須經(jīng)過負(fù)載電阻接到 電源線上。 (2)盡量縮短信號(hào)線的長(zhǎng)度。 (3)在信號(hào)線與電源線間因公共而形成的共同阻抗。 (4)為防止電磁感應(yīng)，信號(hào)線應(yīng)用屏蔽線。 “姓名” ： 基于變頻器 PID 功能的 PLC 控制變頻恒壓供水系統(tǒng) 24 7 變頻調(diào)速供水的節(jié)能分析 無塔供水設(shè)備的供水流量應(yīng)具有相同的概率分布 滿足用戶正常用水需求的用水規(guī)律是獨(dú)立存在的，即該規(guī)律不因采用什么樣的供水方式而改變。例如：正常的生活小區(qū)用水規(guī)律獨(dú)立于供水設(shè)備之外；滿足正常的生活用水量不因采用的是變頻供水還是工頻泵供水而改變等等。由于無塔供水不經(jīng)過水塔而直接與用戶管道對(duì)接，因此供水水量的概率分 布與用水水量的概率分布應(yīng)為同一分布（因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足用戶用水的要求）。由于比較的前提是對(duì)同一個(gè)用戶而言的，故可以認(rèn)為所有無塔供水設(shè)備的供水流量應(yīng)具有同樣的概率分布，也就是供水流量 Q 相同。 變頻供水通過降低壓力輸出值達(dá)到節(jié)能的目的 工頻泵無塔供水的工作軌跡線即為水泵的外特性曲線；變頻恒壓供水的工作軌跡線為一條直線即恒壓線。由于無塔供水的流量具有相同的概率分布，即流量Q 具有相同的變化規(guī)律，因此可以將該兩種無塔供水設(shè)備的工作軌跡線繪制在同一個(gè) H—Q 的坐標(biāo)系中 ， 見圖由圖可見： ① 在正常的流量范圍內(nèi)，變頻恒 壓供水的工作壓力低于工頻泵的工作壓力。因此相對(duì)工頻泵無塔供水而言，變頻恒壓供水具有節(jié)能的效果。 ② 不同的用水量節(jié)能的程度不同。例如，當(dāng)流量處在 1—1直線上時(shí)，工頻供水工作壓力與變頻供水工作壓力的差值大，而當(dāng)流量處在 2—2直線上時(shí)，二者工作壓力的差值小，因此變頻供水的節(jié)能值依流量的不同而變化。這也表明，即使兩個(gè)戶的日用水量相同，但各自的用水規(guī)律不同，變頻供水的節(jié)能值也會(huì)不同。 消除工頻泵的剩余壓力是變頻供水節(jié)能的根源。適時(shí)跟蹤，即時(shí)消除波動(dòng)變化的剩余壓力是變頻供水節(jié)能的手段。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 25 8 變頻恒壓供水的使用條件與應(yīng)用 場(chǎng)合 變頻供水的使用條件 變頻供水應(yīng)用的條件是：若工頻泵供水時(shí)，水泵出口會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)變化的，具有一定的剩余壓力時(shí)，則應(yīng)用變頻供水取代工頻泵供水可以達(dá)到節(jié)能效果。 ．應(yīng)用場(chǎng)合 變頻供水以下的應(yīng)用場(chǎng)合： 在水量隨機(jī)變化的用戶中使用 例如居民小區(qū)等 節(jié)能原理：由工頻泵輸出特性曲線可知，變化的用水量會(huì)導(dǎo)致工頻泵產(chǎn)生變化的剩余壓力。 將變頻泵直接串接在壓力變化 自來水管道上節(jié)能原理 ： 由于離心泵能借用進(jìn)水口的壓力，自來水壓力的變化（自來水壓力一般都是忽高忽低的、變化的）導(dǎo)致水泵出水口壓力 的變化而產(chǎn)生變化的剩余壓力，這里要注意兩點(diǎn)： ① 即使供水流量無變化（例如工頻泵有塔供水、用戶用水量恒定等），仍然可以使用變頻供水。 ② 水泵直接串接在自來水管道上，有時(shí)會(huì)對(duì)自來水管道產(chǎn)生吸力，應(yīng)采取措施加以避免。在從水井取水的潛水泵上使用變頻供水 節(jié)能原理：水井水面距潛水泵進(jìn)水口有一定的高度 ,見圖 .潛水泵能借用該高度產(chǎn)生的壓力，又由于水井的水面高度一般是變化的（當(dāng)用水量大于水井的滲水量時(shí)，水面下降，反之水面增高，即通常所說的水位在靜水位和動(dòng)水位之間進(jìn)行變化）。因此會(huì)導(dǎo)致工頻泵產(chǎn)生變化的剩余壓力。基于與上述同樣的理由 ：即使供水流量無變化，仍然可以使用變頻恒壓供水 。 “姓名” ： 基于變頻器 PID 功能的 PLC 控制變頻恒壓供水系統(tǒng) 26 9 結(jié) 論 變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)的恒壓變量控制?；驹硎峭ㄟ^壓力傳感器和管網(wǎng)內(nèi)壓力和流量的變化，由微機(jī)控制變頻器的輸出電壓和頻率，從而控制水泵的轉(zhuǎn)速，使之運(yùn)行在合理的狀態(tài)。由于采用了控制水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)流量，因此，與其它方法相比，要節(jié)約更多的電力。 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)及功率半導(dǎo)體器件價(jià)格的降低，變頻調(diào)速越來越被工業(yè)上所采用 采用恒壓供水，水泵起動(dòng)為軟起動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)影響小，可以減小變壓器的容量，可以減 少機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)備損壞，節(jié)約電能。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 27 致謝 本設(shè)計(jì)從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無不凝聚著 XXX 老師的心血和汗水，在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著老師們的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意。正是他們的無私的幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在論文的完成過程當(dāng)中，同時(shí)得到了劉斯洋、楊彥博、盧米奇同學(xué)的熱情幫助，一并表示深深地感謝 ! “姓名” ： 基于變頻器 PID 功能的 PLC 控制變頻恒壓供水系統(tǒng) 28 參考 文獻(xiàn) [1]陳伯時(shí)主編 . 自動(dòng)控制系統(tǒng) .北京：機(jī)械 工業(yè)出版社 .1981 [2] 陳淮金 .多機(jī)電力系統(tǒng)分散最優(yōu)勵(lì)磁控制器的研究 .北京 :清華大學(xué)電機(jī)工程系 ,2020. [3] LBP 系列變頻調(diào)速供水設(shè)備說明書。 [4]湖南大學(xué)姜乃昌、武漢建筑材料工業(yè)學(xué)院陳錦章編 ,水泵及水泵站 ,1985