西門子控制器6ES7317-2EK14-0AB0

在大多數(shù)改建,、新建的自動(dòng)化水廠泵房中，都配備了變頻器,，在改善工藝的同時(shí),，進(jìn)一步降低能耗。在這過程中,，變頻器控制方式與plc,、手動(dòng)運(yùn)行模式基本上一致，通過控制箱就能現(xiàn)場切換,。在水廠泵房送水中,，通過PLC自控系統(tǒng)以及PID調(diào)節(jié)，不僅能讓變頻器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)速,，還能保障恒壓供水,，即使在無人值守的泵房，也能進(jìn)一步提高水廠生產(chǎn)效率與安全性,。在變頻器取水中,，通過PID以及PLC調(diào)節(jié)，不僅能讓變頻器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速，還能讓清水始終處于穩(wěn)定的狀態(tài),，在無人值守的泵房中,，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)、高效的供水,。在自動(dòng)化水泵房控制設(shè)計(jì)中,，通常由清水位控制送水泵房壓力控制和變頻器頻率，通過改變送水泵房變頻器工作狀態(tài),，影響水壓力,，它清水池時(shí)間滯后影響尤為突出，同時(shí)還會(huì)絮凝池,、平流池,、濾池水流量對(duì)水位的影響也很大。因此,，用清水池水位對(duì)水泵房機(jī)組節(jié)能的方法對(duì)節(jié)能改造沒有太理想的效果,。負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的平方以正比例關(guān)系呈現(xiàn)是水泵的主要特點(diǎn)，同時(shí),，軸功率和轉(zhuǎn)速的立方額成正比例關(guān)系,。Q：Qo=n：no，H：Ho=（n：no）2,，P：Po=（n：no）3,，其中no為額定基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，n是運(yùn)行轉(zhuǎn)速,，Ho是no的揚(yáng)程,，Qo是no的流量，H是n的揚(yáng)程,，Po是no的功率,，同時(shí)P也是n的功率。對(duì)于現(xiàn)實(shí)中的泵負(fù)載,，有一個(gè)和高低差具有實(shí)際聯(lián)系的揚(yáng)程，在變頻運(yùn)行或者調(diào)速中必須特別注意,。

　　在實(shí)際工作中,，運(yùn)行點(diǎn)一般由管路對(duì)曲線進(jìn)行阻擋，H到Q之間的交點(diǎn)對(duì)其也有重要作用,。如：80%以上的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)不會(huì)在C區(qū)域,，而在D區(qū)域。同時(shí),，軸功率必須考慮相似的問題,，也就是說工作點(diǎn)不能和立方曲線直接交叉。也就是說，在相同的轉(zhuǎn)速下,，揚(yáng)程越大,，流量降低的比例就會(huì)越大，當(dāng)轉(zhuǎn)速范圍縮小到一定范圍時(shí),，節(jié)能效果也會(huì)隨之降低,。

　　在轉(zhuǎn)速節(jié)能效果控制與閥門控制中，如果自來水廠流量從1.0轉(zhuǎn)換成0.5,，在閥門控制中,，利用關(guān)小閥門讓相關(guān)曲線的阻抗由R1變成R2，此時(shí)的工作點(diǎn)也會(huì)從原來的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),；如果使用的是轉(zhuǎn)速控制,，在同一阻抗曲線中，R1就會(huì)從A點(diǎn)直接移動(dòng)到B點(diǎn),。在P到Q軸功率特性曲線不變的情況下,，100%的閥門轉(zhuǎn)速就會(huì)直接從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)；在轉(zhuǎn)速控制中,，它會(huì)在實(shí)際揚(yáng)程的控制功率上,，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，和閥門控制結(jié)果相比,，它能得到相當(dāng)于BD一樣的節(jié)電,。如果使用的是變頻調(diào)速，由于實(shí)際揚(yáng)程相對(duì)較小,，所以軸功率會(huì)越來越接近曲線立方關(guān)系,，此時(shí)調(diào)速產(chǎn)生的節(jié)能效果就會(huì)更大。

　　對(duì)于自來水廠的水泵,，由于需要隨時(shí)向供水系統(tǒng)補(bǔ)水,，所以在不同的時(shí)段區(qū)域以及不同的季節(jié)，用水量存在很大不同,，需要補(bǔ)充的系統(tǒng)和流量壓力也存在很大差異,。傳統(tǒng)的節(jié)能方法是，調(diào)節(jié)揚(yáng)程壓力與節(jié)水流量,，不僅浪費(fèi)資源,，流程也相當(dāng)麻煩，需要較高的成本,，同時(shí)還會(huì)造成大量的機(jī)械損耗,。

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發(fā)光二極管,通常稱為LED,是在電子學(xué)世界里面的真正無名英雄。它們做了許多不同工作和在各種各樣的設(shè)備都可以看見它的存在,。

　　基本上,發(fā)光二極管只是一個(gè)微小的電燈泡,。但不像常見的白熾燈泡,，發(fā)光二極管沒有燈絲，而且又不會(huì)特別熱,。它單單是由半導(dǎo)體材料里的電子移動(dòng)而使它發(fā)光,。

　　什么是二極管

　　二極管是半導(dǎo)體設(shè)備中的一種最常見的器件,大多數(shù)半導(dǎo)體最是由攙雜半導(dǎo)體材料制成(原子和其它物質(zhì))發(fā)光二極管導(dǎo)體材料通常都是鋁砷化稼,在純鋁砷化稼中,所有的原子都的與它們的鄰居結(jié)合,沒有留下自由電子連接電流。在攙雜物質(zhì)中,，額外的原子改變電平衡,，不是增加自由電子就是創(chuàng)造電子可以通過的空穴。這兩樣額外的條件都使得材料更具傳導(dǎo)性,。帶額外電子的半導(dǎo)體叫做N型半導(dǎo)體,，由于它帶有額外負(fù)電粒子，所以在N型半導(dǎo)體材料中,，自由電子是從負(fù)電區(qū)域向正電區(qū)域流動(dòng),。帶額外“電子空穴"的半導(dǎo)體叫做P型半導(dǎo)體，由于帶有正電粒子,。電子可以從另一個(gè)電子空穴跳向另一個(gè)電子空穴,，從從負(fù)電區(qū)域向正電區(qū)域流動(dòng)。

　　因此,，電子空穴本身就顯示出是從正電區(qū)域流向負(fù)電區(qū)域,。二極管是由N型半導(dǎo)體物質(zhì)與P型半導(dǎo)體物質(zhì)結(jié)合，每端都帶電子,。這樣排列使電流只能從一個(gè)方向流動(dòng),。當(dāng)沒有電壓通過二極管時(shí)，電子就沿著過渡層之間的匯合處從N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體,，從而形成一個(gè)損耗區(qū),。在損耗區(qū)中，半導(dǎo)體物質(zhì)會(huì)回復(fù)到它原來的絕緣狀態(tài)--所有的這些“電子空穴"都會(huì)被填滿,，所有就沒有自由電子或電子真空區(qū)和電流不能流動(dòng),。

　　為了除掉損耗區(qū)就必須使N型向P型移動(dòng)和空穴應(yīng)反向移動(dòng)。為了達(dá)到目的,，連接二極管N型一方到電流的負(fù)極和P型就連接到電流的正極,。這時(shí)在N型物質(zhì)的自由電子會(huì)被負(fù)極電子排斥和吸引到正極電子。在P型物質(zhì)中的電子空穴就移向另一方向,。當(dāng)電壓在電子之間足夠高的時(shí)候,，在損耗區(qū)的電子將會(huì)在它的電子空穴中和再次開始自由移動(dòng)。損耗區(qū)消失,，電流流通過二極管。

　　如果嘗試使電流向其它方向流動(dòng),，P型端就邊接到電流負(fù)極和N型連接到正極,，這時(shí)電流將不會(huì)流動(dòng),。N型物質(zhì)的負(fù)極電子被吸引到正極電子。P型物質(zhì)的正極電子空穴被吸引到負(fù)極電子,。因?yàn)殡娮涌昭ê碗娮佣枷蝈e(cuò)誤的方向移動(dòng)所以就沒有電流流通過匯合處,，損耗區(qū)增加。

　　為什么二極管會(huì)發(fā)光

　　光是能量的一種形式,，一種可以被原子釋放出來,。是由許多有能量和動(dòng)力但沒質(zhì)量的微小粒子似的小捆組成的。這些粒子被叫做光子,，是光的最基本單位,。光子是因?yàn)殡娮右苿?dòng)才釋放出來。在原子中,，電子在原子的四周圍以軌道形式移動(dòng),。電子在不同的軌函數(shù)有著不同等的能量。通常來說,，有著更大能量的電子以軌道移動(dòng)遠(yuǎn)離了核子,。當(dāng)電子從一個(gè)更低的軌道跳到一個(gè)更高的軌道，能量水平就增高,，反過來,，當(dāng)從更高軌函數(shù)跌落到更低的軌函數(shù)里時(shí)電子就會(huì)釋放能量。能量是以光子形式釋放出來的,。更高能量下降釋放更高能量的光子,，它的特點(diǎn)在于它的高頻率。

　　自由電子從P型層通過二極管落入空的電子空穴,。這包含從傳導(dǎo)帶跌落到一個(gè)更低的軌函數(shù),，所以電子就是以光子形式釋放能量。這在任何二極管里都會(huì)發(fā)生的,，當(dāng)二極管是由某種物質(zhì)組成的時(shí)候,，你只是可以看見光子。在標(biāo)準(zhǔn)硅二極管的原子,，比如說,，當(dāng)電子跌落到相對(duì)短距離原子是以這樣的方式排列。結(jié)果,，由于電子頻率這么低的情況下人的眼睛是無法看得到的,。

　　可見光發(fā)光二極管，比如用在數(shù)字顯示式時(shí)鐘的,，間隙的大小決定了光子的頻率,，換句話說就是決定了光的色彩。當(dāng)所有二極管都發(fā)出光時(shí),，大多數(shù)都不是很有效的,。在普通二極管里,，半導(dǎo)體材料本身吸引大量的光能而結(jié)束。發(fā)光二極管是由一個(gè)塑性燈泡覆蓋集中燈光在一個(gè)特定方向,。

　　發(fā)光二極管比傳統(tǒng)的白熾燈有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),。第一個(gè)是發(fā)光二極管沒有燈絲會(huì)燒壞，所以壽命就更長,。此外,，發(fā)光二極管的小小塑性燈泡使得發(fā)光二極管更持久耐用。還可以更加容易適合現(xiàn)在的電子電路,。傳統(tǒng)白熾燈的發(fā)光過程包含了產(chǎn)生大量熱量,。這是是浪費(fèi)能源。除非你把燈當(dāng)做發(fā)熱器用,，因?yàn)榻^大部分有效電流并不是直接產(chǎn)生可見光的,。發(fā)光二極管所發(fā)出的熱非常少，相對(duì)來說,，越多電能直接發(fā)光就是越大程度上減少對(duì)電能的需求,。

　　直到現(xiàn)在，因?yàn)槭怯?半導(dǎo)體材料制造所以發(fā)光二極管在大多數(shù)照明應(yīng)用上還過于昂貴,。半導(dǎo)體器件的價(jià)格在過去10年里大幅度地降低,，然而，使得發(fā)光二極管在更廣的應(yīng)用下的一個(gè)更劃算照明選擇,，在不遠(yuǎn)的將來,，發(fā)光二極管將會(huì)在上扮演更加大的角色