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1、深水泵变压调速供水控制系统工作原理摘要： 分析了水泵变压调速供水的节能原理，提出了用智能控制实现节能的方法，介绍了用单片微机开发的控制装置以及在实际工程中取得的节能效果。 目前，广泛应用的变频调速恒压供水方式较恒速供水节能效果明显，但恒压变频调速供水的节能尚有潜力可挖，首先其供水压力是按满足最不利供水点的压力要求来设定的，而实际的供水系统因远离最不利点而导致压头损失很大；其次，恒压供水不能保证水泵始终在高效区运行。为此，笔者提出了变压调速的供水方式，并将其应用于深水泵供水系统(在远离市政管网的情况下，其往往被采用)。 1、变压调速供水原理 变压调速供水的原理如图 1 所示。 由图 1 可见，当
2、流量从 Q0 减为 Q1 时，如采用恒速泵则扬程升至 HB，此时 BB段的扬程是多余的；如采用恒压变频调速泵则其转速将由原来的 n0 下降为 n1 以维持恒压 HA(对应的扬程为 B 点)，此时 BB段的扬程是多余的，但 BBBB，显见恒压调速比恒速供水节能。为了进一步节能可根据需水量的变化来设定供水压力，即当流量由 Q0 降至 Q1 时，若供水压力设定为 HB则管道工作特性曲线与水泵工作特性曲线恰好相交于 B(其转速降为 n2)，此时水泵的扬程完全被利用，节能效果最好。由上述分析可知，通过智能压力设定以使压力随所需供水流量变化就可获得很好的节能效果。 2、智能压力设定 水压特性曲线是一个包络
3、管道特性曲线的阶梯线，水压的设定可由智能设定器实现。若已知管道特性曲线和供水流量便可取得设定压力。对于一个确定的供水系统(特别是深水泵专用供水系统)，管道的特性曲线是确定的且可获得，流量也可根据用户需求而得出。智能设定器基于智能控制原理设计，其知识库用产生知识来表示，由上下文、规则库及推理机构成。碳贷通：节能项目贷款，免抵押、零首付、二周内资金全额到账碳险通：节能项目保险，节能能力全责保险、项目收益权保险节能技术方案保险机构、银行机构认可认证电话：0755-82722776 82727533 了解更多，搜索 碳战军团2.1上下文上下文为知识库的事实知识即数据库，其内容包括管道工作特性、用户需水
4、量、测取的水压(H) 和泵速(n) 、由 H 和 n 预测的、按时间预给定的 HY、修正后的水压设定值 HS 及修正参数 e=(HY-)等。其中，、HY 由查表程序和相应的规则库给出，智能水压设定值 HS=HY-Ke(K 可调) 。2.2规则库规则库( 为产生知识的元知识) 存放设定策略，包括水压预给定规则(R1) 、由水压 H和泵速估计管道工作压力规则(R2)、修正水压设定规则(R3)。2.3推理机当系统运行时智能设定器的推理机遍历所有规则，如找到一条规则就立即对该规则进行测试，规则匹配就执行，不匹配则测试下条规则。为防止规则冲突可将产生的规则排序，然后由上而下按顺序依次进行。将智能压力设定
5、编一子程序，该子程序主要由查表和散转功能指令构成。 3、控制装置设计 深水泵的节能供水智能控制装置同流行的变频调速供水设备具有相同的构成，即由变频器、压力传感器、控制器及配电柜等组成。控制器用 MCS-51 单片机开发，其软件部分可实现节能压力设定的功能。3.1硬件设计为了满足节能、优质、供水可靠的要求，所设计的微电脑控制器应具有模拟量采集、状态监测、参数显示、报警、节能控制、时钟等功能。完成这些功能的微电脑控制器的硬件构成如图 2 所示。 其中，0809(为 A/D 转换) 用以采样水泵出口压力； 0832(为 D/A 转换)用于控制变频器以调整水泵转速，串口定为方式 0，扩展为用来实现 4
6、 位数码管显示；2764 及6264 为扩展的程序存储器及数据存储器，2764 存放程序及智能压力设定的有关表格。3.2软件设计用户应用程序采用模块化结构，由主程序、中断服务程序和可调用的若干子程序构成，程序用 MCS-51 汇编语言编写。主程序。主程序含设栈区、置初值、清缓冲区、初始化和参数工程量显示等。中断服务程序。为保证系统的实时性采用定时中断采样控制。定时器经初始化后，T1 定时至中断服务程序。中断服务程序含 A/D转换、滤波、节能压力设定、标度变换、报警、PID 控制等子程序。节能压力设定程序。该程序的功能主要是查表(事先固化在 2764 片内)。实时采样水压 H 和水泵转速 n，将 H 和 n 整量化后查表得对应的供水所需水压设定值 HS。 4、工程应用 某厂位于市郊，因市政供水不足而在厂区打深水井一口，其供水系统采用了深水泵节能供水智能控制装置。生产运行表明，该系统工作可靠，能耗少仅为 0.65(kWh)/m3，可比恒速供水节能 32%，比恒压变频供水方式节能 12%。
