【正文】 大這將導(dǎo)致電機及控制設(shè)備發(fā)熱影響使用壽命 實際上本系統(tǒng)中在平均小時流量下水泵啟動次數(shù)最多 合理的計算公式 本文建議采用下 式計算氣壓罐調(diào)節(jié)容積 3 用式 3 計算氣壓罐調(diào)節(jié)容積基本思想是人為地將水泵最大啟動次數(shù)與出現(xiàn)機率最大的平均小時流量相對應(yīng)以便既充分利用最大啟動次數(shù)又不致于啟動過于頻繁 對于的情況流量平衡條件要求氣壓罐的調(diào)節(jié)容積最大按式 2 計算的正好等于給定下的最大值當(dāng)偏離時式 2 計算的也偏離其最大值從而減少工程投資但這時并不會出現(xiàn)按式 2 計算的在運行中啟動次數(shù)超過所取的現(xiàn)象這是因為使水泵啟動次數(shù)增加的流量偏離其出現(xiàn)的機率較小持續(xù)時間不長那么在連續(xù)的 1h 內(nèi)水泵啟動次數(shù)將不會超過故式 3 是合理的 引進符號式 3 可改寫為 4 可見式 3與式 2的數(shù)學(xué)模型相同由于用取代了能適應(yīng)用水量的變化理論上更完善 需要指出在用式 3 計算氣壓罐調(diào)節(jié)容積時為保證供水的可靠性要求最好滿足規(guī)范要求的 取值的討論 水泵 1h 內(nèi)最大啟動次數(shù)與氣壓罐調(diào)節(jié)容積成反比在《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》 JBG1588 規(guī)定為 6～ 8 相差 333 在實際過程中如何先取是值得討論的 假設(shè)系統(tǒng)每小時用水量為對應(yīng)的小時變化系數(shù)為則該小時水泵啟動次數(shù)為 5 水泵全天啟動次數(shù)為 6 在一定的下用水量變化越大也越大則越小為充分利用機組能夠承受的啟動次數(shù)式 6 中的可取較小值為避免水泵啟動次數(shù)過多減少啟動電耗選泵時應(yīng) 盡量使偏離相應(yīng)則可取規(guī)范規(guī)定的上限值反之取下限值本文提出的氣壓罐調(diào)節(jié)容積計算公式充分考慮了用水量變化的實際影響既能減少氣壓罐調(diào)節(jié)容積降低工程投資又能保證機組啟動不致于過于頻繁而影響使用壽命 工業(yè)水池液位控制的改造 劉志堅莊旭亮 廣州亞美聚酣有限公司廣東 廣州 510730 摘要對聚醋生產(chǎn)中工業(yè)水池水位控制系統(tǒng)進行改造用三支電極棒取代傳統(tǒng)的機械浮球用 Intel公司 MCS51系列的單片機 8031芯片控制水池水位和給水泵與抽水泵的運行狀態(tài)改造后的控制系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定且易于維護 關(guān)健詞聚酯 工業(yè)水池 液位 控 制 單片機 改造 中圖分類號 TQ085 文獻標(biāo)識碼 B 前言 聚酯生產(chǎn)過程中的工業(yè)用水都是集中由一個專用水池所提供所以這個水池內(nèi)的水位控制就變得尤其重要現(xiàn)在很多廠家還是延用過去的浮球加限位開關(guān)作液位的監(jiān)控這種傳統(tǒng)的液位監(jiān)控裝置由于是一簡單的機械裝置所以很不安全可靠經(jīng)常由于機械故障造成水位失控行程開關(guān)頻繁動作導(dǎo)致機械疲勞引起控制回路短路等電氣故障此外浮球更換也是一件費力的工作所以對傳統(tǒng)液位監(jiān)控的改造是本文的討論重點 1 液位監(jiān)控系統(tǒng)單片機的選擇 單片機是計算機的一個分支在工業(yè)生產(chǎn)中它主要用于工控方面它以強大的功能 優(yōu)異的適應(yīng)性和穩(wěn)定性取代了很多傳統(tǒng)的工控裝置本液位控制系統(tǒng)選用的單片機是 Intel 公司的 MCS51 系列產(chǎn)品的 8031EPROM 選用的是 Inte12732 4k x 8 鎖存器選用 8 位的 74LS373 2 水位控制原理和電路功能 21 單片機水位控制原理 單片機水位控制原理如圖 1 所示圖中的虛線表示允許水位變化的上下限位置在正常情況下應(yīng)保持水位在虛線范圍之內(nèi)為此在不同高度處安裝固定不變的三根金屬棒 A B C 用以感知水位的變化情況 其中 A 棒處于下限水位處 C 棒處于上限水位處而 B 棒在上下限水位之間 A棒接 5V 電源 B C 棒均通過一個電阻與地相連 其控制原理水池由 1號電機帶動水泵供水而單片機則用來控制 1號 2號電機的轉(zhuǎn)動以達(dá)到控制水位的目的供水時單片機控制 1 號電機轉(zhuǎn)動水位不斷上升當(dāng)水位達(dá)到上限時由于水的導(dǎo)電作用使 B 棒 C 棒都與 5V 連通因此 b 兩端的電壓均為 5V 即為 1 狀態(tài)此時應(yīng)停止 1 號電機水泵工作不再供水 當(dāng)水位處于上下限之間時 B棒和 A棒導(dǎo)通 b端為 1狀態(tài)端為 0狀態(tài)此時無論電機是在帶動水泵供水令水位不斷上升或是電機沒有工作使水位不斷下降都應(yīng)繼續(xù)維持原有的工作狀態(tài) 當(dāng)水位處于下限位置時 B C 棒均不能與 A 導(dǎo)通 b c 均為 0 狀態(tài)此時應(yīng)啟動 1號電機運轉(zhuǎn)帶動水泵供水由于水池水位已經(jīng)低報所以 2 號電機應(yīng)停止抽水 22 單片機水位控制的接口電路單片機水位控制的接口電路如圖 2 所示 由圖可知接口電路由 8031 單片機 74LS373 EPROM 2732 水位檢測電路電機驅(qū)動電路及光報警電路等組成其中 74LS373作 PO 的地址鎖存器 EPROM 2732 作為片外擴展的程序存儲器用于存儲控制程序水位的傳感檢測信號由 Pil P10 引人而P12 用于輸出控制信號控制電機轉(zhuǎn)動和停止為了提高控制的可靠性使用了光電藕合器 P13 外接一只發(fā)光二極管作為光報警器水位傳感信號與輸出控制操 作的關(guān)系見表 1 表 1 中的第三種狀態(tài)即 b 0 c 1 情況在正常情況下是不可能發(fā)生的但在設(shè)計時應(yīng)考慮到故將其作為一種故障狀態(tài)此狀態(tài)下將 0P13 發(fā)報警信號當(dāng) Pil P10 均為 0 時將 O P12 啟動電機運轉(zhuǎn)當(dāng) P11 二 0 Pi 1 時 P12 保持原狀態(tài)不變 當(dāng) P11 P10 均為 1 時將 1 P12 停止電機運轉(zhuǎn) 3 水位控制程序的設(shè)計 水位控制程序流程如圖 3 所示 4 結(jié)論 此系統(tǒng)的改造費用低投人使用后由于三支電極是采用不銹鋼條在水池中長期浸泡都不會被腐蝕和銹蝕很好地解決了機械故障頻發(fā)的問題由于單片機運行穩(wěn) 定計算精確可通過軟件編程來實現(xiàn)電氣控制功能所使用的電氣外圍元件大為減少因而電氣方面的故障亦很少發(fā)生水位控制系統(tǒng)改造后不僅使日常維護工作變得輕松而簡單更重要的是為穩(wěn)定生產(chǎn)提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了保證 TRANSFORMATION ON INDUSTRIAL POND WATER LEVEL CONTROL SYSTEM IN POLYESTER PRODUCTION LIU ZhiLianZHUANG XuBang Guangzhou Asian and American Polyester Co Guangdong Guangzhou 510730 Abstract The transformation on industrial pond water level control system is carried on in polyester production During transformation the traditional mechanical floater is replaced with three electrodes and Onechip puter 8031 chip of MCS 一 51 series of Intel pany is used for controlling pond water level and operation of feed water pump and draw water pump After transformationcontrol system operates safely and stably and it is also easy to maintain Key words polyester industrial pond water level onechip puter control transformation 恒壓噴灌系統(tǒng)水氣自然分離式 調(diào)壓罐多變指數(shù)的試驗研究 郭志新 龔時宏 俞峰 水利部農(nóng)田灌溉研究所 新鄉(xiāng) 453003 摘要恒壓噴灌系統(tǒng)調(diào)壓罐空氣狀態(tài)變化多變指數(shù)是系統(tǒng)設(shè)計的重要參數(shù)首先分析了多變指數(shù)對調(diào)壓罐容積的影響并通過試驗得出正常運行情況下壓力變化過程及環(huán)境溫度調(diào)壓罐容積對多變指數(shù)影響較小多變指數(shù)實測平均值為 n I 042 關(guān)鍵詞恒壓噴灌 調(diào)壓罐 狀態(tài)變化 多變指數(shù) 中圖號 S2755 多變指數(shù)是調(diào)壓罐設(shè)計的一個重要參數(shù)直接影響著調(diào)壓罐容積的計算結(jié)果而調(diào)壓罐容積對調(diào)壓系統(tǒng)的安全運行及系統(tǒng)投資都有較大影響調(diào)壓罐容積過小系統(tǒng)難以達(dá)到調(diào)壓的預(yù)期目的并影響系統(tǒng)的安全調(diào)壓罐容積過大將使系統(tǒng)投資增大影響系統(tǒng)的經(jīng)濟性 調(diào)壓罐空氣狀態(tài)方程 PV 常數(shù) 1 式中 n為多變指數(shù)當(dāng)調(diào)壓罐內(nèi)空氣處于等溫變化過程時 n 1當(dāng)空氣處于絕熱變化過程時 n 1 4 在利用狀態(tài)方程水氣自然分離式調(diào)壓罐容積進 行計算時多變指數(shù)究竟應(yīng)取何值不同的應(yīng)用者有不同的看法 M H chaudhry[1]認(rèn)為對處于緩慢變化過程的水氣自然分離式調(diào)壓罐可看作氣體處」幾等溫變化過程 n 1 但更多的人取了等溫變化過程和絕熱變化過程中 n 的平均值即 n≈ 1 2 如金錐 [2]劉竹溪[3][美 ][4]陳家遠(yuǎn) [5]廖永誠等但是在恒壓噴灌系統(tǒng)水氣自然分離式調(diào)壓罐的計算中多變指數(shù)究竟取何值至今未見這方而的試驗研究 1 多變指數(shù)對調(diào)壓罐容積的影響 根據(jù)調(diào)壓罐空氣狀態(tài)方程可得對應(yīng)于控制壓力上限及下限的狀態(tài)方程為 式中分別為控制壓力上限及下限絕對壓力為與控 制壓力上限及下限相應(yīng)的調(diào)壓罐內(nèi)空氣容積為調(diào)壓罐容積及初始封入壓力絕對壓力 由此解得調(diào)壓罐容積為 式中為有效調(diào)節(jié)容積 設(shè)調(diào)壓罐調(diào)節(jié)壓力變化平均值為調(diào)壓罐壓力變化相對值為 4 則 5 代入式 3 可得 6 通常壓力相對變化范圍較小因此對上式采用一階近似并略去高階微量項得調(diào)壓罐容積與控制壓力相對變化值及多變指數(shù) n 間的相似關(guān)系式為 7 由于 67 式右邊具有相同項故以特征系數(shù)比較精確計算 6 式與近似計算式 7間誤差結(jié)果如表 1 所示 由此可以看出近似計算式 7 具有相對當(dāng)?shù)木韧瑫r式 7 也表明多變指數(shù) n是影響調(diào)壓罐容積計算的一個重要參數(shù)以特征系數(shù)來表示多變指數(shù) n 的變化對調(diào)壓罐容積計算結(jié)果的影響結(jié)果如表 2 及圖 1 所示 由此可以看出調(diào)壓罐容積隨 n的變化還是比較大的尤其當(dāng) n取值較小時隨 n的變化率更大 2 多變指數(shù)試驗 21 實驗裝置及方法 實驗裝置如圖 2 所示由進水池供水泵調(diào)壓罐調(diào)壓罐采用兩種不同規(guī)格具體尺寸見表 3管道系統(tǒng)組成調(diào)壓罐內(nèi)壓 的標(biāo)準(zhǔn)壓力表檢測水位 變化用水位計測量環(huán)境溫度用溫度計測量調(diào)壓罐初始封入壓力為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即 P0 101325MPa 試驗時將 384 打開待調(diào)壓罐徹底放空后放空閥門 38 啟