1、淺談恒壓供水變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容本文中所闡述的恒壓供水變頻調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)在乃至今后的必然發(fā)展趨勢(shì)，尤其是應(yīng)用在高層建筑的供水系統(tǒng)中。采用恒壓變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)廣泛推廣。1.節(jié)能，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%-40%，能實(shí)現(xiàn)綠色用電，同時(shí)，也可以為企業(yè)降低成本。2.配置靈活，自動(dòng)化程度高，功能齊全，靈活可靠。、3.電機(jī)軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費(fèi)用，并且水泵的壽命大大提高。4.通過通信控制，可以實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。具體要求要求利用通用變頻器和PLC實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計(jì)，提高對(duì)電機(jī)的使用

2、可靠性。主要參考文獻(xiàn)變頻調(diào)速應(yīng)用與實(shí)踐作者：張燕賓機(jī)械工業(yè)出版社2001-01-01最新實(shí)用交流調(diào)速系統(tǒng) 作者：吳安順機(jī)械工業(yè)出版社1998-06-01電機(jī)與拖動(dòng) 作者：王桂英東北大學(xué)出版社2004-02-01PLC技術(shù)及應(yīng)用 作者：齊從謙機(jī)械工業(yè)出版社 2000-08-01指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及能否參加答辯的意見：指導(dǎo)教師 2010年 月 日答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及綜合評(píng)定成績(jī)：答辯委員會(huì)主任簽名 2010 年 月 日系主任意見： 系主任簽名 2010年 月 日（此任務(wù)書一式三份，一份入學(xué)生學(xué)籍檔案，一份為系部存檔，一份為學(xué)院教務(wù)處存檔） 目錄引言.1：變頻器技術(shù)的發(fā)展及設(shè)計(jì)的目的.31.1 變頻器技術(shù)的發(fā)

3、展31.2 恒壓供水變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的4第二章：變頻器.4 2.1變頻器概述.42.2 變頻調(diào)速原理.4 2.3 變頻器的基本構(gòu)成62.4 變頻器驅(qū)動(dòng)降轉(zhuǎn)矩負(fù)載8第三章：電動(dòng)機(jī)容量選擇8 3.1泵類負(fù)載所許的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力8 3.2 泵的選水擇.9第四章：氣壓罐的選擇.9第五章：變頻器的選擇9 5.1變頻器容量選擇9 5.2 ABB 通用變頻器105.3 ABB ACB-400型特點(diǎn)11第六章：變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的工作原理166.1 控制系統(tǒng).176.2 防干擾處理措施.206.3 PLC控制下的變頻器調(diào)速原理.21第七章：總結(jié)23參考文獻(xiàn)24致謝25 摘要：恒壓供水系統(tǒng)對(duì)于某些工業(yè)或特殊用戶

4、是非常重要的，例如在某些生產(chǎn)過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時(shí)缺水時(shí)，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)使產(chǎn)品報(bào)廢和設(shè)備損壞。又如當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，若供水壓力不足或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以某些用水區(qū)采用恒壓轟水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。在舊加壓設(shè)備中，恒壓供水一般采用起動(dòng)或停止加壓站的水泵和調(diào)節(jié)出口閥開度來實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)是采用繼電接觸器控制線路，這種系統(tǒng)線路復(fù)雜，維護(hù)困難，操作麻煩，工人要24小時(shí)值班看守，勞動(dòng)強(qiáng)度大。所以有必要對(duì)之進(jìn)行改造，提高自動(dòng)化水平。關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī) 變頻器 調(diào)速 自動(dòng)化控制第一章 變頻器的發(fā)展及設(shè)計(jì)目的變頻器技術(shù)的發(fā)展變頻技術(shù)是應(yīng)

5、交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件經(jīng)歷了SCR(晶閘管)、GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)、SIT(靜電感應(yīng)晶體管)、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)的發(fā)展過程，器件的更新促進(jìn)了電力電子變換技術(shù)的不斷發(fā)展。20世紀(jì)70年代開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWMVVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。20世紀(jì)80年代，作為變頻技術(shù)核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣，并得出諸多優(yōu)化模式

6、，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世紀(jì)80年代后半期開始，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的VVVF變頻器已投入市場(chǎng)并獲得了廣泛應(yīng)用。 當(dāng)今的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域，總的發(fā)展趨勢(shì)是：驅(qū)動(dòng)的交流化，功率變換器的高頻化，控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。 隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比越來越高，體積越來越小，而廠家仍然在不斷地提高可靠性實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無公害化而做著新的努力。變頻器性能的優(yōu)劣，一要看其輸出交流電壓的諧波對(duì)

7、電機(jī)的影響；二要看對(duì)電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù)；三要看本身的能量損耗如何。可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工作環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、記數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破?、PID調(diào)節(jié)器、變頻調(diào)速三者相結(jié)合應(yīng)用到恒壓供水系統(tǒng)中，能很大程度上提高自動(dòng)化控制，無須人工不停地監(jiān)控，對(duì)企業(yè)來講不但提高了工作效率，還降低了用工成本。1.2 恒壓供水變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的1.節(jié)能，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%-40%，能實(shí)現(xiàn)綠色用電，同時(shí)，也可以為企業(yè)降低成本。2.配置靈活，自

8、動(dòng)化程度高，功能齊全，靈活可靠。、3.電機(jī)軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費(fèi)用，并且水泵的壽命大大提高。4.通過通信控制，可以實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。第二章：變頻器2.1變頻器概述由于直流調(diào)速系統(tǒng)具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能指示，調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域基本上被直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。但這種系統(tǒng)也有其自身的缺點(diǎn)，如容量大、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限值均受到換向條件的制約，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在一些大容量上調(diào)速領(lǐng)域無法應(yīng)用，同時(shí)維護(hù)工作量大，故障率高等。而交流電動(dòng)機(jī)的一些優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、容易維護(hù)；電壓、電流和轉(zhuǎn)速不受限制。雖然目前異步機(jī)的調(diào)速種類很多，但是效率高、性能好，應(yīng)用最廣泛的是變頻調(diào)

9、速，它可以構(gòu)成高動(dòng)態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)來取代直流調(diào)速系統(tǒng)。是交流調(diào)速的主要發(fā)展方向。變頻調(diào)速是以變頻器向交流電機(jī)供電，并構(gòu)成開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的寬范圍內(nèi)的無極調(diào)速。變頻器可以把固有電壓、頻率的交流電變換為可調(diào)電壓、可調(diào)頻率的交流電。在變換過程中，沒有直流環(huán)節(jié)的稱為交交變頻器，有中間直流環(huán)節(jié)的稱為交直交變頻器。由直流電變?yōu)榻涣麟姷淖儞Q器稱為逆變器。目前應(yīng)用最廣泛的是交直交變頻器通常由整流器（ACDC變換）、中間直流儲(chǔ)能電路、逆變器（DCAC變換）三部分構(gòu)成。脈寬調(diào)制（PWM）變頻就是把通訊系統(tǒng)中的調(diào)制技術(shù)推廣應(yīng)用到交流變頻中，可使變頻器有良好的輸出波形，降低了噪聲和諧波，提高了

10、系統(tǒng)的性能，采用了全數(shù)字微機(jī)控制技術(shù)，使變頻器減小了體積，降低了成本，提高了效率，增強(qiáng)了功能?？蓪?shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行、無噪聲、無震動(dòng)。隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速理論的突破和變頻器性能的不斷完善，從而使變頻調(diào)速開始成為交流調(diào)速的主流。2.2 變頻調(diào)速原理根據(jù)電機(jī)學(xué)可知，交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式： N=60f/p(1-S) 式中：f-定子供電頻率;p-極對(duì)數(shù)；s-轉(zhuǎn)差率；由上式可知，若均勻地改變定子供電頻率f,則可以平滑地改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。然而只調(diào)節(jié)是不行的，因?yàn)椋菏街校憾ㄞD(zhuǎn)子每相由氣隙通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的均方跟值（V）； 定子頻率（Hz）； 定子相繞組匝數(shù)； 與電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；每極磁通量（Eb）；定子相電壓

11、（V）；當(dāng)定子電壓不變時(shí)，與成反比，的升高或降低會(huì)導(dǎo)致磁通的減小或增大，從而使電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩減小，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或者磁通路飽和，鐵損急劇增加。應(yīng)此在調(diào)節(jié)電源頻率時(shí)要調(diào)節(jié)電壓的大小，以維持磁通的恒定，使最大轉(zhuǎn)矩不變。根據(jù)和不同的比例關(guān)系，變頻器有以下調(diào)速方式。 eq oac(,1)基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速要保持不變，當(dāng)頻率從額定值向下調(diào)時(shí)，必須降低,使/=常數(shù)，即采用恒定電勢(shì)頻率比的控制方式。繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是難以直接檢測(cè)和控制的，當(dāng)電勢(shì)較高時(shí)，可以認(rèn)為相電壓，則有/=常數(shù)。這就是恒壓頻比的控制方式，是近似的恒磁通控制。低頻時(shí)，和都比較小，如圖21所示。 圖21 恒壓頻比控制特性 eq

12、 oac(,2)基頻以上的若磁變頻調(diào)速 在基頻上調(diào)速時(shí)，頻率可以從往上增高，但是電壓卻不能增加比額定電壓還要大，這是由于受到電源電壓的制約，最多只能保持=不變。這樣，必然會(huì)使主磁通隨著的上升而減小，相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速的情況，屬于近似的恒功率調(diào)速方式。綜合上述兩種情況，異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的基本控制方式如圖22所示。圖2-2 異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速控制特性2.3 變頻器的基本構(gòu)成變頻器分為交交和交直交兩種，交交變頻器將工頻交流電直接變換成頻率、電壓均可控制的交流電稱直接式變頻器。而交直交變頻器則是先把工頻交流電整流器變成直流電，然后把直流電換成頻率、電壓均可控制的交流電，稱為間接式變頻器，本

13、論文主要討論間接式變頻器。圖23 變頻器的構(gòu)成輸出電壓的調(diào)節(jié)主要有PAW方式。PMW方式兩種，只文中討論P(yáng)WM、變頻器中的整流電路采用不可控的二極管整流電路，變頻器的輸出電壓和頻率的調(diào)節(jié)均由逆變器按PWM方式來完成，利用參考電壓波與頻率三角波互相比較，來決定主開關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓，這種參考信號(hào)為正弦波，輸出電壓平均值近似為正弦波的PWM方式，稱為正弦PWM調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)稱SPWM方式。變頻器中常采用SPWM方式調(diào)節(jié)。變頻器按控制方式分：U/F控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制三種；本文中只討論U/F控制方式2.4 變頻器驅(qū)動(dòng)降轉(zhuǎn)矩負(fù)載 如水泵等流體機(jī)械，均屬于降轉(zhuǎn)矩負(fù)載，降轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)是隨著

14、轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩也變小。如果水泵在低速下運(yùn)行，水的流量、流速小，所須轉(zhuǎn)矩也小，隨著轉(zhuǎn)矩的增加，水的流量、流速也隨著增大，所需轉(zhuǎn)矩也越來越大。由于軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，當(dāng)水泵速度下降時(shí)，其功率將以立方根方式大幅度下降。水泵在轉(zhuǎn)速控制時(shí)，流量Q、揚(yáng)程H、軸功率N之間的關(guān)系為：流量與轉(zhuǎn)速成正比；揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比；軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此，用變頻器控制流體機(jī)械與閥門控制相比，可起到顯著的節(jié)能效果，從而使電動(dòng)機(jī)效果提高。所以低頻時(shí)的負(fù)載電流很小，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，因此一般的泵類設(shè)備很適用U/F控制的變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所須的轉(zhuǎn)矩大小以轉(zhuǎn)速平方的比例增減。 調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，改變出水流量，

15、使壓力穩(wěn)定在恒壓線上，就能夠完成流體的恒壓給水。如采用U/F控制方式的變頻器，在輸出某一頻率，負(fù)載一定時(shí)存在著一個(gè)最佳工作點(diǎn)，負(fù)載變化時(shí)，最佳工作點(diǎn)也移動(dòng)。針對(duì)這一特點(diǎn)，大部分變頻器設(shè)置了節(jié)能運(yùn)行的功能。選用此功能，變頻器能夠自動(dòng)搜索最佳工作點(diǎn)，使電動(dòng)機(jī)總是在最佳工作點(diǎn)上運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。但是，當(dāng)變頻器在節(jié)能方式下運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能是較差的。當(dāng)遇到突變的沖擊負(fù)載時(shí)，拖動(dòng)系統(tǒng)可能因?yàn)殡妷簛聿患霸黾拥奖匾闹刀罗D(zhuǎn)。因此，節(jié)能運(yùn)行方式主要應(yīng)用在轉(zhuǎn)矩較穩(wěn)定的負(fù)載。第三章 電動(dòng)機(jī)容量選擇 選擇電動(dòng)機(jī)功率的原則，是在電動(dòng)機(jī)能夠滿足生產(chǎn)機(jī)械負(fù)荷要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)最合理地確定電動(dòng)機(jī)的功率大??；

16、如果功率選擇過大，將出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，形成不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。反之，功率選擇過小，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常過載運(yùn)行，使電動(dòng)機(jī)溫度升高，絕緣老化，縮短電動(dòng)機(jī)壽命。實(shí)際的電動(dòng)機(jī)容量可梗據(jù)電動(dòng)機(jī)容量=被驅(qū)動(dòng)負(fù)載所須的容量+將負(fù)載加速或減速到所須速度的容量原則確定。3.1 泵類負(fù)載所許的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力： P=(KPQh/6.12)10式中：K裕量系統(tǒng)（1.1-1.2）；P液體的密度（Kg/m3）,水為1.0Kg/Q流量（m3/min）H全揚(yáng)程（m）； 泵的效率，一般在0.6-0.83之間。 假設(shè)一大廈高170米，最高用水的管網(wǎng)末端在100米左右，水泵揚(yáng)程應(yīng)選在135米，因?yàn)橐獙⒐芫W(wǎng)的水損失考慮到，如各類閥門、彎頭等。水

17、的流量在每小時(shí)18m3P=(KPQh/6.12)10 =(1.71.00.3m3/min135)6.120.6=(1.710000.3m3/min135)6.120.6 所以P7Kw電動(dòng)機(jī)的理論功率為7Kw。但在選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)應(yīng)大于負(fù)載所須功率。所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率應(yīng)選擇9KW為宜。而工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)是一臺(tái)變頻器帶兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，所以總功率為9Kw2臺(tái)=30Kw。3.2 水泵的選擇 在恒壓變頻調(diào)速供水系統(tǒng)中，水泵作為執(zhí)行單元，其性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)是否能正常工作。在設(shè)計(jì)選型水泵時(shí)泵的性能曲線全面而直觀地反映了水泵的工作性能，它是選擇和使用水泵所必須的基本依據(jù)。在選擇水泵及其管路系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使

18、水泵的實(shí)際工作在最佳工況點(diǎn)附近，以便有高的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際的工作中，一般常用水泵的揚(yáng)程H與流量Q性能曲線來選擇水泵。 梗據(jù)已知參數(shù)一般選用多級(jí)加壓泵，通過每級(jí)葉片的旋轉(zhuǎn)加壓將能量傳遞給流體。在本論文中的供水系統(tǒng)，初步選定水泵的數(shù)量及工作方式為：主水泵1臺(tái)，輔助水泵1臺(tái)。 主水泵和備用泵均可以在變頻器拖動(dòng)下工作。工作方式是：主泵、備泵互為交替，即：一臺(tái)水泵工作另一臺(tái)水泵備用。當(dāng)一臺(tái)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)水泵投入運(yùn)行。當(dāng)主泵工作到50Hz時(shí)，系統(tǒng)的流量或壓力不能達(dá)到要求時(shí)，此時(shí)將備用水泵投入運(yùn)行，其補(bǔ)充流量的作用。 在正常工作時(shí)，只有一臺(tái)水泵工作，另一臺(tái)水泵處于未工作狀態(tài)。第四章 氣壓罐的選擇

19、在本文中的恒壓供水系統(tǒng)中配有一個(gè)氣體壓力罐。設(shè)備是一個(gè)密閉的壓力容器，里面注滿了被管網(wǎng)中的水壓縮了的空氣，它的主要功能是：當(dāng)供水系統(tǒng)中用戶的耗水量非常的少時(shí)，變頻器的輸出頻率也為零時(shí)。此時(shí)泵即便停機(jī)或進(jìn)入休眠時(shí)間。這時(shí)罐內(nèi)已儲(chǔ)存了一定的壓力（因?yàn)榭諝馐强梢詨嚎s的），當(dāng)罐內(nèi)的水壓增大時(shí)，那么相應(yīng)的水壓對(duì)罐內(nèi)的空氣壓縮也要相對(duì)增大。所以，在非常小的用水量時(shí)此設(shè)備便發(fā)揮了作用，它可以將罐內(nèi)的壓力補(bǔ)充到系統(tǒng)中。從而延長(zhǎng)了泵機(jī)的休眠時(shí)間，同時(shí)也避免了泵機(jī)的頻繁啟動(dòng)，從而達(dá)到了更加節(jié)能的效果。第五章 變頻器的選擇 異步電動(dòng)機(jī)利用變頻器進(jìn)行調(diào)整轉(zhuǎn)速的，因合理地選擇變頻器的內(nèi)容，以及外圍設(shè)備。變頻器的選擇包括

20、變頻器的類型選擇和容量選擇兩方面。本文中所闡述的是泵類負(fù)載，通常可選擇普通功能型U/F控制變頻器。5.1 變頻器容量選擇 實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流和額定功率來決定變頻器的容量。變頻器的選型原則是：交變頻器的額定容量所使用的電動(dòng)機(jī)功率電動(dòng)機(jī)額定電流；變頻器的額定輸出電壓電動(dòng)機(jī)的額定電壓。即：PCNKpm/COS（kvA） ICNKIN（A） PCNK1.732UMIM10-3式中：pm：電動(dòng)機(jī)軸輸出功率； ：電動(dòng)機(jī)的效率（取0.85）； COS ：電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（取0.75）； UM：電動(dòng)機(jī)電壓（V）； IM：電動(dòng)機(jī)電流（A）； K：電流波形的修正系數(shù)（PWM方式時(shí)，取1.05-1.0）

21、所以根據(jù)所選用的電動(dòng)機(jī)15KW；額定電流30A；代入51式及52式；PCNKpm/COS（KvA）=1.08150.80.75=27（KvA）變頻器的額定容量為27KvA。 ICNKIN（A）=1.0830=32.4（A）變頻器額定輸出電流為32.4A。所以根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)可適量放大裕量：變頻器的額定容量為30KvA。變頻器額定輸出電流為32.4A。所以選用ABB公司的ACS400系列通用變頻器運(yùn)用到本論文中的恒壓供水系統(tǒng)中。5.2 ABB 通用變頻器 ABB集團(tuán)是世界知名的技術(shù)集團(tuán)之一。ABB傳動(dòng)裝置的功率范圍從0.12KW4300KW，廣泛應(yīng)用于水泵、風(fēng)機(jī)、傳送帶、壓縮機(jī)和起重機(jī)等。ABB

22、通用變頻器的核心技術(shù)是目前最先進(jìn)的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方式直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）和被稱為部件傳動(dòng)理念的COMPACTM5.3 ABB ACB-400型特點(diǎn)1. 采用模塊化結(jié)構(gòu)，組臺(tái)靈活、調(diào)試簡(jiǎn)單、便捷。2. 具有6個(gè)可編程的數(shù)字輸入，2個(gè)模擬輸入（0-10V、0-20mA）2個(gè)可編程的模擬輸出（0-20mA）、3個(gè)可編程的繼電器輸出。3. 電動(dòng)機(jī)分級(jí)運(yùn)行控制，一臺(tái)變頻器可以控制四臺(tái)水泵電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)控制。即：一臺(tái)用變頻器控制轉(zhuǎn)速，其余三臺(tái)作為輔助水泵。4. 變頻器工作溫度范圍為：-10 +40?？梢詫?shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)互換操作。5. 變頻器具有過載、過電壓、欠電壓、過溫保護(hù)功能，具有短路保護(hù)

23、和接地保護(hù)特性。6. 對(duì)電動(dòng)機(jī)具有過熱保護(hù)、閉鎖保護(hù)和防止電動(dòng)機(jī)失速。 7. 具有比例、積分、微分（PID）控制功能的閉環(huán)控制。8. 在WINDOWS95/98和NT/2000環(huán)境下運(yùn)行，可以從微機(jī)直接控制變頻器。9. 具有線性V/f、平方V/f、可編程的V/f特性。第六章 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的工作原理變頻器是恒壓供水系統(tǒng)的核心部件，水泵電動(dòng)機(jī)為輸出執(zhí)行裝置。所謂“恒壓”，就是指不管用戶端用水的大小，總保持管網(wǎng)中水壓基本恒定，這樣即可滿足用戶對(duì)水的需要，又不使電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)而造成電能浪費(fèi)。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要變頻器梗據(jù)給定壓力信號(hào)和反饋壓力信號(hào)來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速?？刂破骶C合給定信號(hào)與反饋信號(hào)后，進(jìn)過

24、PID調(diào)節(jié)，向變頻器輸出運(yùn)轉(zhuǎn)頻率指令。壓力傳感器檢測(cè)出管網(wǎng)的實(shí)時(shí)出水壓力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂破骺山邮艿哪M信號(hào)（即反饋信號(hào)）。這樣就構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。如圖61所示。 圖61 變頻器恒壓供水系統(tǒng)圖6.1.1 控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要采用ABB ACS400變頻器和微電腦控制器組成，如圖：62所示。圖62 恒壓供水主電路圖本系統(tǒng)為一用一備、變頻/工頻自動(dòng)轉(zhuǎn)換的恒壓供水系統(tǒng)，兩臺(tái)水泵均為變頻器驅(qū)動(dòng)，且當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變頻/工頻切換。M1為主泵電動(dòng)機(jī);M2為備用泵電動(dòng)機(jī)；QF為低壓斷路器；KM10、KM20為工頻接觸器；KM11、KM21為變頻接觸器；FR1、FR2為熱繼電器。6.1

25、.2 PID 的控制原理 本文中采用的PXW9BF1IV數(shù)字式多功能控制器具有模糊邏輯控制功能。水泵出口上裝一只遠(yuǎn)傳壓力表，將壓力信號(hào)送到PXW9控制器，控制器采樣并與壓力設(shè)定信號(hào)比較求其偏差，經(jīng)自身模糊控制，輸出一個(gè)直流420mA的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，此信號(hào)由PLC控制變頻器輸出頻率，從而改變水泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以消除偏差。經(jīng)過反復(fù)調(diào)節(jié)，最終使管網(wǎng)壓力與設(shè)定值保持一致，而實(shí)現(xiàn)恒壓供水。這種形式的PID控制器的優(yōu)點(diǎn)是：控制性能好，柔性好，在調(diào)節(jié)結(jié)束后，壓力穩(wěn)定，信號(hào)受干擾小，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，接線工作量少，可靠性高。不足是編程工作量增加。軟件、硬件成本增加較大。6.1.3 可編程序控制器（PLC）的原理可

26、編程序控制器的簡(jiǎn)稱PLC，是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制感念相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器、一位微處理控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心的用作數(shù)字控制的特殊計(jì)算機(jī)，因此它的硬件配置與一般微機(jī)裝置類似。PLC主要由中央處理單元（CPU）、輸入輸出單元（I/0）、編程器、電源等組成。如圖63所示。圖63 PLC裝置配置結(jié)構(gòu)圖6.1.4 遠(yuǎn)傳壓力表的作用 遠(yuǎn)傳壓力表是將被測(cè)的非電物理量液體的壓力轉(zhuǎn)換成使用的電學(xué)物理量電流或電壓，傳送至控制器，達(dá)到所需要的控制要求。 壓力變送器的要求 1. 測(cè)量精度高，測(cè)量誤差小。 2. 工作穩(wěn)定性好，抗干擾性好。 3. 響應(yīng)速度快。 4

27、. 輸出的信號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，即：電流為420mA.DC 電壓為 15V.DC 5. 使用及維護(hù)簡(jiǎn)單、方便。6.1.5 變頻器運(yùn)行的環(huán)境條件 1. 環(huán)境的溫度為：-10+50 2. 空氣的相對(duì)濕度95%，無結(jié)露 3. 海拔高度1000米 4. 不允許安裝在經(jīng)常受到振動(dòng)的地方。 5. 不允許安裝在接近電磁輻射元的地方。 6. 不允許安裝在灰塵、腐蝕性氣體等的環(huán)境中。6.1.6 變頻器的機(jī)械安裝 1. 變頻器可以一個(gè)接一個(gè)并排安裝，中間不需要空隙。當(dāng)一臺(tái)變頻器安裝在另一臺(tái)變頻器之上時(shí)，對(duì)MM43055Kw變頻器，規(guī)定的空隙為：350mm。2. MM43055Kw 變頻器在其四個(gè)角部用4M8螺栓固定，

28、禁錮扭矩為3.0Nm。6.1.7 變頻器的電氣安裝1.變頻器必須接地。2.變頻器的控制電纜，電源電纜和電動(dòng)機(jī)的連接電纜的走線必須相互隔離。不要把它們放在同一個(gè)電纜槽中或電纜架上。3.變頻器的控制電纜長(zhǎng)度規(guī)定為：屏蔽電纜長(zhǎng)度為50米；不屏蔽電纜長(zhǎng)度為100米。6.1.8 其他設(shè)備的安裝1.遠(yuǎn)傳壓力表可直接安裝在管道上，但必須在管道與壓力變送器之間安裝S型緩沖管。2.遠(yuǎn)傳壓力表的信號(hào)電纜采用頻蔽電纜，長(zhǎng)度50米。3.主水泵在安裝時(shí)，必須注意聯(lián)軸器的同心度。主、輔水泵在進(jìn)、出管道上最好安裝橡皮緩沖連接器。6.1.9 遠(yuǎn)傳壓力表的調(diào)試 由于系統(tǒng)的壓力變化范圍為01.3MPa。變頻器輸入的電流信號(hào)為02

29、0mA，工作頻率為050Hz。而壓力變送器的輸出電流為420mA。因此為了準(zhǔn)確地傳遞量值，必須對(duì)遠(yuǎn)傳壓力表進(jìn)行標(biāo)定。 標(biāo)定方法有兩種,具體如下： 第一種方法：在高值時(shí)，使遠(yuǎn)傳壓力表的輸出電流20mA與變頻器輸入的電流20mA、工作頻率50Hz和系統(tǒng)的壓力1.3MPa相對(duì)應(yīng)。 在底值時(shí)，當(dāng)遠(yuǎn)傳壓力表的輸出電流小于4mA時(shí)，相對(duì)應(yīng)的變頻器的輸入電流為0mA，頻率為0Hz，即限定變頻器在04mA區(qū)域內(nèi)不工作，此區(qū)域?yàn)樗绤^(qū)寬度，系統(tǒng)的壓力也為0MPa。 當(dāng)遠(yuǎn)傳壓力表的輸出電流等于4mA時(shí)，變頻器開始工作。（死區(qū)寬度的調(diào)試方法：令P0003=3，P0004=2，P2000=50Hz，P0759=8mA，

30、P0757=4mA，P0756=0） 第二種方法：在壓力變送器的輸出端再加裝信號(hào)裝換器，將壓力變送器的420mA電流轉(zhuǎn)換為020mA電流，輸入給變頻器，做到量值的統(tǒng)一，此時(shí)，壓力變送器、變頻器、系統(tǒng)的高值和低值就統(tǒng)一了。 比較兩種方法，第二種方法比較準(zhǔn)確，第一種方法簡(jiǎn)單實(shí)用。6.2 防干擾處理措施 變頻器由主回路和控制回路兩大部份組成，由于主回路的非線性（進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作），變頻器本身就是諧波干擾源，所以對(duì)電源側(cè)和輸出側(cè)的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生影響。與主回路相比，變頻器本身就是諧波干擾源，所以對(duì)電源側(cè)和輸出側(cè)的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生影響。與主回路相比，變頻器的控制回路卻是小能量、弱信號(hào)的回路，極易遭受其它裝置產(chǎn)生的干擾。

31、因此，變頻器在安裝使用時(shí)，必須對(duì)控制回路采取抗干擾措施。 干擾的基本類型及抗干擾措施：靜電耦合干擾：指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合，在電纜中產(chǎn)生的電勢(shì)。措施：加大與干擾源電纜的距離，達(dá)到導(dǎo)體直徑40倍以上時(shí)，干擾程度就不大明顯。在兩電纜間設(shè)置屏蔽導(dǎo)體，再將屏蔽導(dǎo)體接地。靜電感應(yīng)干擾：指周圍電氣回路產(chǎn)生的磁通變化在電纜中感應(yīng)出的電勢(shì)。措施：一般將控制電纜與主回路電纜或其它動(dòng)力電纜分離敷設(shè)，分離距離通常在30cm以上（最低為10cm），分離困難時(shí)，控制電纜穿過鐵管鋪設(shè)。將控制導(dǎo)體絞合，絞合間距越小，敷設(shè)的路線越短，抗干擾效果越好。電波干擾：指控制電纜成為天線，由外來電波在電纜中產(chǎn)生電勢(shì)。措施

32、：將變頻器放入鐵箱內(nèi)進(jìn)行電波頻蔽，屏蔽用的鐵箱要接地。4. 接觸不良干擾：指變頻器控制電纜的電接點(diǎn)及繼電器觸電接觸不良電阻發(fā)生變化產(chǎn)生的干擾。措施：對(duì)繼電器觸點(diǎn)接觸不良，采用并聯(lián)觸點(diǎn)或鍍金觸點(diǎn)繼電器或選用密封式繼電器。對(duì)電纜連接點(diǎn)應(yīng)定期做擰緊加固處理。 5. 電源線傳導(dǎo)干擾：指各種電氣設(shè)備從同一電源系統(tǒng)獲得電時(shí)，由其它設(shè)備在電源系統(tǒng)直接產(chǎn)生電勢(shì)。 措施：變頻器的控制電源由另外系統(tǒng)供電；在控制電源的輸入側(cè)裝設(shè)線路濾波器；裝設(shè)絕緣變壓器，且屏蔽接地。 6. 接地干擾：指機(jī)體接地和信號(hào)接地。對(duì)于弱點(diǎn)電壓電流回路及任何不合理的接地均可誘發(fā)的各種意想不到的干擾，比如設(shè)置兩個(gè)以上接地點(diǎn)，接地處會(huì)產(chǎn)生電位差

33、，產(chǎn)生干擾。 措施：速度給定的控制電纜取1點(diǎn)接地，接地線不作為信號(hào)的通路使用。電纜的接地在變頻器側(cè)進(jìn)行，使用專設(shè)的接地端子，不與其它接地端子共用。并盡量減少接地端子引接地的電阻，一般不大于100。6.3 PLC控制下的變頻器調(diào)速原理 本文中變頻恒壓供水系統(tǒng)共2臺(tái)水泵（單臺(tái)15KW），可使任意一臺(tái)電動(dòng)機(jī)處于工頻或變頻下運(yùn)行，并分別依次進(jìn)行軟啟動(dòng)。如圖*所示。所選用的是歐姆龍公司的可編程序控制器（OMRON PLC CPM1A-30CDR-A）。在SAC轉(zhuǎn)換開關(guān)旋到自動(dòng)位置，系統(tǒng)開始工作，遠(yuǎn)傳壓力表將信號(hào)送到PXW9調(diào)節(jié)器。開始時(shí)水壓低于設(shè)定值，PLC啟動(dòng)升速程序，并按其設(shè)定好的程序控制變頻器運(yùn)行

34、，頻率逐漸上升，并使1#電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)逐漸升速，同時(shí)管網(wǎng)水壓上升。當(dāng)水壓升至PXW9調(diào)節(jié)器設(shè)定值時(shí)，1#泵機(jī)在此頻率下穩(wěn)定運(yùn)行，保持水壓恒定。若1#泵機(jī)頻率達(dá)到電網(wǎng)工頻時(shí)，水壓還未到設(shè)定值時(shí)，此時(shí)PXW9調(diào)節(jié)器給出信號(hào)至PLC。PLC自動(dòng)將1#泵切換到工頻電網(wǎng)（KM11釋放，KM10吸合）；變頻器輸出為零，PLC發(fā)出指令使2#泵啟動(dòng)運(yùn)行補(bǔ)水（KM21吸合）；此時(shí)變頻器輸出頻率逐步上升，2#泵在工頻下運(yùn)行，當(dāng)水壓達(dá)到PXW9的設(shè)定值時(shí)，使水壓轉(zhuǎn)速恒定。當(dāng)水壓超過設(shè)定值時(shí)，2#水泵輸出頻率降低至頻率為零時(shí)（KM21釋放），2#水泵停機(jī)；PLC發(fā)出指令使KM10釋放，同時(shí)發(fā)出指令使變頻器至工頻輸出，（1

35、#泵KM11吸合）為變頻運(yùn)行。如果當(dāng)系統(tǒng)嚴(yán)重缺水時(shí)，PLC發(fā)出指令使KM11釋放及發(fā)出指令使變頻器退出運(yùn)行。同時(shí)發(fā)出指令使KM10、KM20接觸器短時(shí)間先后依次吸合，1#泵、2#泵此時(shí)為工頻下運(yùn)行，迅速向管網(wǎng)補(bǔ)水，保持壓力平穩(wěn)。為保證電控系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，1#泵的KM10與KM11，2#泵的KM20與KM21都有電氣和機(jī)械的互鎖功能。整個(gè)控制系統(tǒng)可將用水量從最小至最大全面控制，對(duì)水泵進(jìn)行工頻與變頻的相互切換。各接觸器的動(dòng)作時(shí)間由PLC設(shè)定。圖64 PLC控制電氣原理圖另外，利用PLC控制還可以進(jìn)行循環(huán)控制；即在管網(wǎng)水壓均衡的時(shí)候，1#泵和2#泵可設(shè)定時(shí)間周期實(shí)現(xiàn)一主、一備交替循環(huán)運(yùn)行，來延長(zhǎng)

36、設(shè)備的使用周期。同時(shí)，還可以利用人們每天的作息時(shí)間或節(jié)假日，來外加設(shè)一個(gè)時(shí)鐘控制器，利用人們工作時(shí)段與休息時(shí)段的作息時(shí)間，進(jìn)行水泵的運(yùn)行時(shí)段與休眠時(shí)段的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行時(shí)間設(shè)定控制，輸出信號(hào)使微型繼電器KTC吸合或斷開。KTC的吸合或斷開都給PLC的輸入端（007）一個(gè)信號(hào)，由PLC進(jìn)行程序判斷后再輸出一個(gè)指令起泵或停泵。以此來更加可靠地延長(zhǎng)水泵的使用周期，電力節(jié)能也更加完善。7.結(jié)論本文中所闡述的恒壓供水變頻調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)在乃至今后的必然發(fā)展趨勢(shì)，尤其是應(yīng)用在高層建筑的供水系統(tǒng)中。根據(jù)流體理論，離心式風(fēng)機(jī)水泵的軸功率是轉(zhuǎn)速的三次方函數(shù)，因此有表達(dá)式： N1/N=Q1/Q=n式中：Q水泵的額定流量；

37、N水泵的軸功率；n水泵的額定轉(zhuǎn)速；Q1水泵的實(shí)際流量；N1水泵的實(shí)際功率；n當(dāng)水泵滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，即：Q1=Q、 N1=N、 當(dāng)水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速n1為額定轉(zhuǎn)速的90%時(shí)，即：n N1=( Q1=n1/n 即可節(jié)約電27.1%。當(dāng)水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速n1為額定轉(zhuǎn)速的80%時(shí)，即：n N1=( Q1=n1/n 即可節(jié)約電48.8%。假設(shè)主水泵在24小時(shí)內(nèi)滿負(fù)荷運(yùn)行，其一天的耗電量為：30Kw24h=720Kwh因此，按電費(fèi)0.70元/Kwh,一天電費(fèi)為720Kwh0.7=504元 按 n1=90%n 計(jì)算，一天節(jié)約電費(fèi)：504 按 n1=80%n 計(jì)算，一天節(jié)約電費(fèi)：504由此可以看出，采用恒壓變頻調(diào)速供水控制

38、系統(tǒng)能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)廣泛推廣。參考文獻(xiàn)變頻調(diào)速應(yīng)用與實(shí)踐 作者：張燕賓機(jī)械工業(yè)出版社2001-01-01最新實(shí)用交流調(diào)速系統(tǒng) 作者：吳安順機(jī)械工業(yè)出版社1998-06-01電機(jī)與拖動(dòng) 作者：王桂英東北大學(xué)出版社2004-02-01PLC技術(shù)及應(yīng)用 作者：齊從謙機(jī)械工業(yè)出版社 2000-08-01致謝落筆之際，思緒萬千。求學(xué)十幾載，終于修成正果，即將告別學(xué)生時(shí)代，走進(jìn)工作世界。靜下心，回頭看看自己的求學(xué)歷程，可謂“坎坷”，為此，心中充滿著感激之言。對(duì)于處在這個(gè)時(shí)代的我輩來說，經(jīng)歷從農(nóng)村到城市的轉(zhuǎn)變，我們付出的代價(jià)將是巨大的，是一般城市同齡人所難以想象的。對(duì)于我個(gè)人來說，能夠擁有今

39、天，心中感到知足，因?yàn)槲疑钪叩浇裉斓男疫\(yùn)與艱辛。為此，我要在這具有象征意義的論文“致謝”中特別感謝那些我要感謝的人。首先要感謝我的家人，從高中到現(xiàn)在全力的在經(jīng)濟(jì)上與精神上對(duì)我以最大、最真、最親的支持。其次感謝我的老師們，他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)之路上給我的鼓勵(lì)與鞭策，促使我不斷成長(zhǎng)。這些老師有小學(xué)的、中學(xué)的以及大學(xué)的，其中我要特別感謝我張秀萍老師，在論文開題到論文定稿期間,是他一直給我細(xì)心的指導(dǎo),在百忙之中給我修改論文，并給出許多可貴的建議，使我切身感受到其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng),認(rèn)真的學(xué)術(shù)態(tài)度,深厚的學(xué)術(shù)功底。從他那里我也學(xué)到了很多。還要感謝在百忙之中評(píng)閱我的論文的所有老師們，感謝你們的評(píng)閱。再次我要感謝我

40、的同學(xué)與朋友，是他們?cè)谖业纳钆c學(xué)習(xí)中給我?guī)椭凸膭?lì)，使我感受到生活的溫馨。感謝新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，那里我開始了成長(zhǎng)，經(jīng)歷了從“農(nóng)村到城市”的轉(zhuǎn)變；后者使我與時(shí)代接軌，跟上了時(shí)代的步伐；特別是“厚德強(qiáng)計(jì)，奮發(fā)有為”的校訓(xùn)使我受益終生；兩年來，各類學(xué)術(shù)報(bào)告不僅使自己增長(zhǎng)了知識(shí)，而且也使自己開闊了視野，特別的是在這美麗的校園里識(shí)了很多的人，經(jīng)歷了很多的事，這將是自己一生的精神財(cái)富。最后，我要感謝所有對(duì)我有過幫助的人我順利走完這段美麗的學(xué)習(xí)生涯，我為自己感到驕傲和自豪。 附錄資料：不需要的可以自行刪除 C語(yǔ)言曲線函數(shù)像素函數(shù)putpixel() 畫像素點(diǎn)函數(shù) getpixel()返回像素色函數(shù) 直

41、線和線型函數(shù)line() 畫線函數(shù) lineto() 畫線函數(shù) linerel() 相對(duì)畫線函數(shù) setlinestyle() 設(shè)置線型函數(shù) getlinesettings() 獲取線型設(shè)置函數(shù) setwritemode() 設(shè)置畫線模式函數(shù) 多邊形函數(shù)HYPERLINK /view/553113.htmrectangle() 畫矩形函數(shù) bar() 畫條函數(shù) bar3d() 畫條塊函數(shù) drawpoly() 畫多邊形函數(shù) 圓、弧和曲線函數(shù)getaspectratio()獲取縱橫比函數(shù) circle()畫圓函數(shù) arc() 畫圓弧函數(shù) ellipse()畫HYPERLINK /view/369

42、81.htm橢圓弧函數(shù) fillellipse() 畫橢圓區(qū)函數(shù) pieslice() 畫扇區(qū)函數(shù) sector() 畫橢圓扇區(qū)函數(shù) getarccoords()獲取圓弧坐標(biāo)函數(shù) 填充函數(shù)setfillstyle() 設(shè)置填充圖樣和顏色函數(shù) setfillpattern() 設(shè)置用戶圖樣函數(shù) floodfill() 填充閉域函數(shù) fillpoly() 填充多邊形函數(shù) getfillsettings() 獲取填充設(shè)置函數(shù) getfillpattern() 獲取用戶圖樣設(shè)置函數(shù) 圖像函數(shù)imagesize() 圖像存儲(chǔ)大小函數(shù) getimage() 保存圖像函數(shù) putimage() 輸出圖像函數(shù)

43、 圖形和圖像函數(shù)對(duì)許多圖形HYPERLINK /view/330120.htm應(yīng)用程序，直線和HYPERLINK /view/400.htm曲線是非常有用的。但對(duì)有些圖形只能靠操作單個(gè)像素才能畫出。當(dāng)然如果沒有畫像素的功能，就無法操作直線和曲線的函數(shù)。而且通過大規(guī)模使用像素功能，整個(gè)圖形就可以保存、寫、擦除和與屏幕上的原有圖形進(jìn)行疊加。 (一) 像素函數(shù)putpixel() 畫像素點(diǎn)函數(shù)功能： 函數(shù)putpixel() 在圖形模式下屏幕上畫一個(gè)像素點(diǎn)。 用法： 函數(shù)調(diào)用方式為void putpixel(int x,int y,int color); 說明： 參數(shù)x,y為像素點(diǎn)的坐標(biāo)，color

44、是該像素點(diǎn)的顏色，它可以是顏色符號(hào)名，也可以是整型色彩值。 此函數(shù)相應(yīng)的HYPERLINK /view/668911.htm頭文件是graphics.h 返回值： 無 例： 在屏幕上(6,8)處畫一個(gè)紅色像素點(diǎn)： putpixel(6,8,RED); getpixel()返回像素色函數(shù)功能： 函數(shù)getpixel()返回像素點(diǎn)顏色值。 用法： 該函數(shù)調(diào)用方式為int getpixel(int x,int y); 說明： 參數(shù)x,y為像素點(diǎn)坐標(biāo)。 函數(shù)的返回值可以不反映實(shí)際彩色值，這取決于HYPERLINK /view/1120949.htm調(diào)色板的設(shè)置情況(參見setpalette()函數(shù))。

45、 這個(gè)函數(shù)相應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 返回一個(gè)像素點(diǎn)色彩值。 例： 把屏幕上(8,6)點(diǎn)的像素顏色值賦給變量color。 color=getpixel(8,6); (二) 直線和線型函數(shù)有三個(gè)畫直線的函數(shù)，即line(),lineto(),linerel()。這些直線使用整型坐標(biāo)，并相對(duì)于當(dāng)前圖形視口，但不一定受視口限制，如果視口裁剪標(biāo)志clip為真，那么直線將受到視口邊緣截?cái)?；如果clip為假，即使終點(diǎn)坐標(biāo)或新的當(dāng)前位置在圖形視口或屏幕極限之外，直線截?cái)嗟狡聊粯O限。 有兩種線寬及幾種線型可供選擇，也可以自己定義線圖樣。下面分別介紹直線和線型函數(shù)。 line() 畫線函數(shù)功能

46、： 函數(shù)line()使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，在給定的兩點(diǎn)間畫一直線。 用法： 該函數(shù)調(diào)用方式為void line(int startx,int starty,int endx,int endy); 說明： 參數(shù)startx,starty為起點(diǎn)坐標(biāo),endx,endy為終點(diǎn)坐標(biāo)，函數(shù)調(diào)用前后，圖形狀態(tài)下屏幕光標(biāo)(一般不可見)當(dāng)前位置不改變。 此函數(shù)相應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 見函數(shù)60.linerel()中的實(shí)例。 lineto() 畫線函數(shù)功能： 函數(shù)lineto()使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，從當(dāng)前位置畫一直線到指定位置。 用法： 此函數(shù)調(diào)用方式為void l

47、ineto(int x,int y); 說明： 參數(shù)x,y為指定點(diǎn)的坐標(biāo)，函數(shù)調(diào)用后，當(dāng)前位置改變到指定點(diǎn)(x,y)。 該函數(shù)對(duì)應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 見函數(shù)60.linerel()中的實(shí)例。 linerel() 相對(duì)畫線函數(shù)功能： 函數(shù)linerel() 使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，從當(dāng)前位置開始，按指定的水平和垂直偏移距離畫一直線。 用法： 這個(gè)函數(shù)調(diào)用方式為void linerel(int dx,int dy); 說明： 參數(shù)dx,dy分別是水平偏移距離和垂直偏移距離。 函數(shù)調(diào)用后，當(dāng)前位置變?yōu)樵黾悠凭嚯x后的位置，例如，原來的位置是(8,6)，調(diào)用函數(shù)li

48、nerel(10,18)后，當(dāng)前位置為(18,24)。 返回值：無 例： 下面的程序?yàn)楫嬀€函數(shù)調(diào)用實(shí)例： #i nclude void main() int driver,mode; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,); setcolor(15); line(66,66,88,88); lineto(100,100); linerel(36,64); getch(); restorecrtmode(); setlinestyle() 設(shè)置線型函數(shù)功能： setlinestyle() 為畫線函數(shù)設(shè)置當(dāng)前線型，包括線型、線圖樣和線寬。

49、用法： setlinestyle() 函數(shù)調(diào)用方式為void setlinestyle(int stly,unsigned pattern,int wigth); 說明： 參數(shù)style為線型取值，也可以用相應(yīng)名稱表示，如表1-10中所示。 參數(shù)pattern用于自定義線圖樣，它是16位(bit)字，只有當(dāng)style=USERBIT_LINE(值為1)時(shí)，pattern的值才有意義，使用用戶自定義線圖樣，與圖樣中“1”位對(duì)應(yīng)的像素顯示，因此，pattern=0 xFFFF，則畫實(shí)線；pattern=0 x9999，則畫每隔兩個(gè)像素交替顯示的虛線，如果要畫長(zhǎng)虛線，那么pattern的值可為0 x

50、FF00和0 xF00F，當(dāng)style不為USERBIT_LINE值時(shí)，雖然pattern的值不起作用，但扔須為它提供一個(gè)值，一般取為0。 參數(shù)wigth用來設(shè)定線寬，其取值見表1-11，表中給出了兩個(gè)值，即1和3，實(shí)際上，線寬取值為2也是可以接受的。 若用非法參數(shù)調(diào)用setlinestyle()函數(shù)，那么graphresult()會(huì)返回錯(cuò)誤代碼，并且當(dāng)前線型繼續(xù)有效。 Turbo C提供的線型與線寬定義在頭文件graphics.h中，表1-10和1-11分別列出了參數(shù)的取值與含義。 表1-10 線型 名稱取值含義SOLID_LINE0實(shí)線DOTTED_LINE1點(diǎn)線CENTER_LINE2中

51、心線DASHED_LINE3虛線USERBIT_LINE4用戶自定義線型表1-11 線寬 名 稱取 值說 明NORM_WIDTH（常寬）1一個(gè)像素寬（缺省值）THICK_WIDTH（加寬）3三個(gè)像素寬這個(gè)函數(shù)的頭文件是graphics.h 返回值： 無 例： 下面的程序顯示了BC中所提供的線型圖樣： #i nclude void main() int driver,mode;i; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,); for(i=0;i4;i+) setlinestyle(i,0,1); line(i*50,200,i*50+60,

52、200) ; getch(); restorecrtmode(); getlinesettings() 獲取線型設(shè)置函數(shù)功能： 函數(shù)getlinesettings() 用當(dāng)前設(shè)置的線型、線圖樣和線寬填 寫linesettingstype型結(jié)構(gòu)。 用法： 函數(shù)調(diào)用方式為void getlinesettings(struct linesettingstype *info); 說明： 此函數(shù)調(diào)用執(zhí)行后，當(dāng)前的線型、線圖樣和線寬值被裝入info指向的結(jié)構(gòu)里，從而可從該結(jié)構(gòu)中獲得線型設(shè)置。 linesettingstype型結(jié)構(gòu)定義如下： struct linesettingstype int line

53、style; unsigned upattern; int thickness; ; 其中l(wèi)inestyle用于存放線型，線型值為表1-10中的各值之一。 upattern用為裝入用戶自定義線圖樣，這是16位字，每一位等于一個(gè)像素，如果哪個(gè)位被設(shè)置，那么該像素打開，否則關(guān)閉。 thickness為線寬值存放的變量，可參見表1-11。 getlinesettings()函數(shù)對(duì)應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 返回的線型設(shè)置存放在info指向的結(jié)構(gòu)中。 例： 把當(dāng)前線型的設(shè)置寫入info結(jié)構(gòu)： struct linesettingstype info; getlinesettings(&

54、info); setwritemode() 設(shè)置畫線模式函數(shù)功能： 函數(shù)setwritemode() 設(shè)置畫線模式 用法： 函數(shù)調(diào)用方式為 void setwritemode()(int mode); 說明： 參數(shù)mode只有兩個(gè)取值0和1，若mode為0，則新畫的線將覆蓋屏幕上原有的圖形，此為缺省畫線輸出模式。如果mode為1，那么新畫的像素點(diǎn)與原有圖形的像素點(diǎn)先進(jìn)行異或(XOR)運(yùn)算，然后輸出到屏幕上，使用這種畫線輸出模式，第二次畫同一圖形時(shí)，將擦除該圖形。調(diào)用setwritemode()設(shè)置的畫線輸出模式只影響函數(shù)line(),lineto(),linerel(),recangle()和

55、drawpoly()。 setwritemode()函數(shù)對(duì)應(yīng)的頭文件是graphics.h 返回值： 無 例： 設(shè)置畫線輸出模式為0： setwritemode(0); (三)、多邊形函數(shù)對(duì)多邊形，無疑可用畫直線函數(shù)來畫出它，但直接提供畫多邊形的函數(shù)會(huì)給用戶很大方便。最常見的多邊形有矩形、矩形塊(或稱條形)、多邊形和多邊形塊，我們還把長(zhǎng)方形條塊也放到這里一起考慮，雖然它不是多邊形，但它的特例就是矩形(塊)。下面直接介紹畫多邊形的函數(shù)。 rectangle() 畫矩形函數(shù)功能： 函數(shù)rectangle() 用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬，畫一個(gè)給定左上角與右下角的矩形(正方形或長(zhǎng)方形)。 用法： 此函

56、數(shù)調(diào)用方式為void rectangle(int left,int top,int right,int bottom); 說明： 參數(shù)left,top是左上角點(diǎn)坐標(biāo)，right,bottom是右下角點(diǎn)坐標(biāo)。如果有一個(gè)以上角點(diǎn)不在當(dāng)前圖形視口內(nèi)，且裁剪標(biāo)志clip設(shè)置的是真(1)，那么調(diào)用該函數(shù)后，只有在圖形視口內(nèi)的矩形部分才被畫出。 這個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 下面的程序畫一些矩形實(shí)例： #i nclude void main() int driver,mode; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,

57、); rectangle(80,80,220,200); rectangle(140,99,180,300); rectangle(6,6,88,88); rectangle(168,72,260,360); getch(); restorecrtmode(); bar() 畫條函數(shù)功能： 函數(shù)bar()用當(dāng)前填充圖樣和填充色(注意不是給圖色)畫出一個(gè)指定上左上角與右下角的實(shí)心長(zhǎng)條形(長(zhǎng)方塊或正方塊)，但沒有四條邊線)。 用法： bar()函數(shù)調(diào)用方式為void bar(int left,int top,int right,int bottom); 說明： 參數(shù)left,topright,bo

58、ttom分別為左上角坐標(biāo)與右下角坐標(biāo)，它們和調(diào)用函數(shù)rectangle()的情形相同，調(diào)用此函數(shù)前，可用setfillstyle()或setfillpattern()設(shè)置當(dāng)前填充圖樣和填充色。 注意此函數(shù)只畫沒有邊線的條形，如果要畫有邊線的的條形，可調(diào)用下面的函數(shù)bar3d()來畫，并將深度參數(shù)設(shè)為0，同時(shí)topflag參數(shù)要設(shè)置為真，否則該條形無頂邊線。 這 應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 見函數(shù)bar3d()中的實(shí)例。 bar3d() 畫條塊函數(shù)功能： 函數(shù)bar3d() 使用當(dāng)前繪圖色、線型及線寬畫出三維長(zhǎng)方形條塊，并用當(dāng)前填充圖樣和填 充色填充該三維條塊的表面。

59、用法： 此函數(shù)調(diào)用方式為void bar3d(int left,int top,int right,int bottom,int depth,int topflag); 說明： 參數(shù)left,top,right,bottom分另為左上角與右下角坐標(biāo)，這與bar()函數(shù)中的一樣。參數(shù)depth為條塊的深度，以像素為單位，通常按寬度的四分之一計(jì)算。深度方向通過屏顯縱橫比調(diào)節(jié)為約45度(即這時(shí)x/y比設(shè)置為1：1)。 參數(shù)topflag相當(dāng)于一個(gè)HYPERLINK /view/46060.htm布爾參數(shù)，如果設(shè)置為1(真)那么條塊上放一頂面；若設(shè)置為0(假)，則三維條形就沒有頂面，這樣可使多個(gè)三維條

60、形疊加在一起。 要使圖形更加美觀，可利用函數(shù)floodfill()或setfillpattern()來選擇填充圖樣和填充色(參見本小節(jié)(五)填充函數(shù) )。 bar3d()函數(shù)對(duì)應(yīng)的頭文件為graphics.h 返回值： 無 例： 下面的程序畫一個(gè)條形和條塊： #i nclude void main() int driver,mode; driver=DETECT; mode=0; initgraph(&driver,&mode,); setfillstyle(SOLID-FILL,GREEN); bar(60,80,220,160); setfillstyle(SOLID-FILL,RED);