知识之窗

2010年1月

流量控制和水锤

什么在敲打水管？
当洗衣机、洗碗机或其他用水设备工作时，有时管道会发出好像被锤击的声音。这种现象称为“水锤”，它是由于突然关闭设备的供水阀产生的。该现象不仅出现在清洗设备中，事实上，任何管道中的水流突然停止，其动量和速度发生急剧变化，都会产生水击或振动，严重时会使管路发生破裂。如果在工厂或水处理装置中出现水锤，它会对管路上的流量计、压力计及其他现场设备产生不利影响。此外，它还会损坏泵及其他设备，并导致管路破裂甚至重大事故。下面将要介绍如何采用流量控制，避免出现水锤现象。

防止水锤
在家庭中，因为有“减振器”和清洗设备专用阀门等许多管道零部件可用，通常更容易防止出现水锤。但是，在工厂和水处理装置中，由于管道内的流动液体并非水，以及管内压力很高等原因，安装简单的部件并不能防止水锤。因此停止液体流动的时候，需要控制装置让流速逐渐减慢。通常，在阀门操作端通过调节器进行控制。停止液体流动的时候，为了避免阀门突然关闭，结合使用调节流量的调节器，以及逐渐关闭阀门的可编程逻辑控制器(PLC)，对阀门进行控制。(图1)

使用UTAdvanced防止水锤
如上所述，结合使用程序调节器和PLC控制阀门逐渐关闭，但是设定工作费时费力。如果使用新开发的UTAdvanced UT55A/UT52A数字指示调节器，就可以轻松实现这种控制。

与以往的调节器不同，UT55A/UT53A调节器标配梯形图程序。对于那些需要计时器及继电器等的小型PLC应用，UTAdvanced仅一台仪表即可对应。(图2)

右侧图3显示了控制阀门的信号。当开始控制时，调节器的PID功能逐渐打开阀门，然后连续控制它以调节流量。当关闭阀门时，执行“逐步下降”控制顺序，因此控制信号不会突然下降。

此种顺控要求创建名为“梯形图程序”的程序。根据顺序图(电路图)，梯形程序更直观地显示了输入条件和输出的关系。梯形图编程是结合命令和功能块进行描述的。下面的图4显示了UTAdvanced的梯形图程序示例。还可以结合参考右侧图5。