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摘 要:本文介紹了基于變頻器技術的水處理系統，汲取了近年來水處理技術各方面的取得的成就，在此基礎上，形成了一套完善的水處理方案。
關鍵詞:變頻器 超聲波 可編程控制器 PID調節(jié)器。
Abstract:This article introduces a set of water-deposing system based on the inverter technology, Which absorbs the achievements on the various aspects of water-deposing system. on this basis, it constitute a set of perfect scheme on water-deposing system　　
Keywords:Inverter Ultrasonic Programmable Logic Contract

1 引言
改革開放以來，我國國民經濟迅速發(fā)展，能源工業(yè)發(fā)展?jié)M足不了需要，而且相當一個時期內能源缺口大的狀態(tài)不會改觀，因此國家以“開發(fā)與節(jié)約并重”的能源政策為主。其中尤以節(jié)約寶貴的二次能源――電能為要，我國生產的電能最大的用戶是電機，約占50%，其中風機水泵的耗電占全部電能的30%，并且通常在設計中，用戶風機水泵設計的容量都要比實際需要高出很多，這樣容易形成人們常說的“大馬拉小車”的現象，造成電能的大量浪費，而且無計可施，利用風機水泵專用變頻器可以通過調節(jié)變頻器的V/F曲線，利用風機水泵負載輕的特性，采用變轉矩的方法，如下圖:
從上圖的曲線我們可以看到，變轉矩與恒轉矩的區(qū)別在相同的頻率下，變轉矩的輸出電壓比恒轉矩的要低，力矩下降，因為風機，水泵的負載輕，所以，不 會影響風機水泵的正常使用，并且由于馬達的轉速只與電源頻率有關，電源頻率不變，所以不會改變風機水泵的轉速。傳統的風機水泵風量、水流量的調節(jié)是靠風門、節(jié)流閥的調整，當風量、水量的需要減少時，風門、閥的開度減少，但馬達的運行功率并沒有降低，多余的能量消耗在風門、閥上，所以，風機水泵的節(jié)能潛力很大，一般在30%以上。　　
2 系統原理圖
該污水處理廠是一個剛投入使用才２年多的現代化企業(yè)，其回流池的控制是傳統的繼電器邏輯控制方式。采用液位開關給出兩個開關信號，直接啟停馬達，由于馬達功率較大，達55kW，并且回流池的容量較小，水流很急，液面波動很大，所以馬達頻繁啟動，對市電電網造成很大的沖擊，故障率高。由于生活污水排放的周期性很強，用水高峰時一臺不夠，用水量少時，不夠一臺泵的水量。針對現場實際情況，特提出了如下的技改方案:
3 系統特點
(1) 主要電氣控制部分采用先進的可編程控制器(PLC)和變頻調速器(VVVF)。系統有兩種工作方式:自動運行和手動運行。正常情況下系統采用自動運行，此時系統處于閉環(huán)控制狀態(tài)，能根據污水水位的變化調整投入運行水泵的轉速和臺數，使污水池的水位在一定范圍內保持穩(wěn)定;在系統故障時，可以用手動運行，單獨啟／停每一臺水泵。
(2) 滿足考慮到污水池容量小、水流急、馬達功率大，一般情況下一臺馬達滿頻運行滿足要求的事實，為了避免水泵頻繁啟動，特采用超聲波液位傳感器(YC)(帶液位開關信號)控制，反饋信號準確、快速。經PLC控制，使液位保持在目標范圍，此時水泵處于自動運行狀態(tài)。當污水池中水位上升，變頻泵上升到滿頻運行已不能滿足需要，水位進一步上升到設定的最高液位，則變頻泵切換為工頻運行，變頻啟動備用泵。兩臺泵都啟動后，如果水位下降到液位的最低設置值，則自動關閉工頻泵為備用泵。工作過程如下:
(3) 改善機組起停特性:利用變頻達到軟啟動，避免大啟動電流對供電系統、配電設備和機泵的沖擊，延長設備使用壽命，降低檢修費用。
(4) 兩臺泵互為備用:如果一臺泵連續(xù)工作了設定時間，則自動切換到另一臺泵，避免了備用泵長時間閑置而損壞。
(5) 本系統有兩套報警裝置:缺水報警和系統故障報警。當水池中水位保持最低液位超過規(guī)定時間(這時變頻泵工作頻率為10Hz)，系統發(fā)出缺水報警，但不影響系統工作，當水位正常后能自動復位;當電網過流、過壓等引起變頻器進入保護狀態(tài)，系統能自動復位。如果多次復位失敗(可設定)，則系統進入備用無變頻兩泵系統，并發(fā)出聲光報警，讓管理人員來處理。
4 控制程序
本系統采用了三菱的FX0S-20MR可編程控制器，該可編程控制器編程指令豐富，程序內存大，并配有相應的編程軟件，可以通過PC機編程，然后下載輸入到PLC，用筆記本電腦可在現場更改，調試非常方便在程序的編寫過程中，讀者應充分考慮PLC的程序執(zhí)行方式。由于可編程控制器采用的是順序掃描方式，所以語句的順序將會影響到輸出結果，有可能出現不正確的結果。
5 結論
該系統運行半年以來，系統工作穩(wěn)定、可靠。不要進行過維修，跟去年同期所用電費比，節(jié)電達35%,估計一年就可收回投資。系統跟處理廠的中控室上位機聯機后，能夠遠程監(jiān)控現場的工作情況，極大地方便了用戶的日常使用和維護。