專利名稱：同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種粘膠短纖維行業(yè)中冷卻循環(huán)水泵變頻節(jié)能控制器，具體地說是一種同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
冷卻循環(huán)水泵在粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)普遍用于為冷凍機組提供冷卻循環(huán)水，從而為生產(chǎn)線的AC冷卻，黃化工序等部位提供工藝需要的冷卻水、冷凍水。由于冷卻循環(huán)水要通過冷卻塔風(fēng)扇降溫，機組冷卻需要水量較大。因此，在滿足水泵的揚程與流量兩個參數(shù)前提下，電動機功率一般較大，耗能也較大。由于粘膠生產(chǎn)行業(yè)生產(chǎn)線為不間斷運行，因此冷卻循環(huán)水泵一年四季均在運行。傳統(tǒng)的水泵控制方式是使用閥門控制流量。但是冷凍機組需要的冷卻循環(huán)水主要指標(biāo)是溫度，因此，當(dāng)在秋季、冬季、春季氣溫較低時，冷卻循環(huán)水的運行仍舊為工頻運行，其實冷凍機組并不需要這么多的水量。這樣，就存在兩種浪費。其一、 當(dāng)冷卻循環(huán)水溫度較低時，電動機仍舊工頻運行。其二，流量靠閥門控制，在閥板中有能量損失。因此，采用對冷卻循環(huán)水泵進行變頻控制，是當(dāng)前普遍采用的節(jié)約電能的方式。然而，當(dāng)前采用的循環(huán)水泵控制方式一般采集循環(huán)水泵的出水溫度，通過二次儀表設(shè)定溫度值，控制變頻器的加頻與減頻。這樣，造成的結(jié)果是，溫度設(shè)定一到定值，即加載到工頻，隨著水量加大，水溫降低，低于定值后，又降到最低頻率，因此電動機加減載頻繁， 水量供應(yīng)不穩(wěn)定。而且，當(dāng)循環(huán)水泵的數(shù)量多于兩個時，采用的方式一般為同一模擬信號分配的方式作為變頻器的給定信號。由于，現(xiàn)場工業(yè)環(huán)境存在電磁干擾，模擬信號傳輸過程存在一定干擾，因此，造成同組內(nèi)的變頻器得到的控制信號存在誤差。這樣，就使同組內(nèi)的水泵運行頻率不一致，從而造成水泵出力不均，水泵間出水互頂現(xiàn)象。有時會造成出力小水泵不出力，水泵不做功，從而造成水泵泵體發(fā)熱現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中控制手段落后、冷卻循環(huán)水泵依靠閥門控制流量，或采用變頻器控制后，水泵工作不同頻，加減速頻繁等諸多不足。提供一種用觸摸屏控制器及變頻器組合來控制冷卻循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速，自動化程度高、勞動強度低、 調(diào)節(jié)方便的同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置。實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置， 包括冷卻循環(huán)水泵、變頻節(jié)能裝置、溫度采集裝置，多個冷卻循環(huán)水泵分組設(shè)置；各組冷卻循環(huán)水泵的進水管和出水管上分別裝有溫度采集裝置；每個冷卻循環(huán)水泵上設(shè)置一變頻節(jié)能裝置，變頻節(jié)能裝置包括觸摸屏控制器和變頻器；各觸摸屏控制器通過網(wǎng)線連接；溫度采集裝置通過線路與變頻節(jié)能裝置連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的顯著優(yōu)點在于1、冷卻水泵能根據(jù)外界溫度的變化，平穩(wěn)調(diào)整電動機及循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的效果，節(jié)能效果顯著，設(shè)備的節(jié)電率在30%以上；[0008]2、實現(xiàn)了軟啟動，電動機啟動電流大幅度下降，避免了電動機啟動時對電網(wǎng)的沖擊；3、設(shè)備運行平穩(wěn)，消除了啟動和停機時的水錘效應(yīng)；4、實現(xiàn)了冷水循環(huán)泵閉環(huán)自動控制，提高了自動化水平，運行安全可；5、泵組間同工同頻運行，使水泵出力均勻。

圖1為一組冷卻循環(huán)水泵的工藝狀況圖。圖2為溫度信號分配圖。圖3為溫差控制及同工同頻信號傳輸框圖。圖4為變頻器信號傳輸圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。本實用新型公開的這種同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置，包括冷卻循環(huán)水泵， 變頻節(jié)能裝置、溫度采集裝置。冷卻循環(huán)水泵的工作過程是水泵由水池抽水，送到冷凍機組，由機組進行熱交換后，輸送到冷卻塔冷卻，再回到水池，往復(fù)使用。多個冷卻循環(huán)水泵分組設(shè)置，本實施例中，如附圖1所示，每組包括四個水泵。各組冷卻循環(huán)水泵的進水管和出水管上分別裝有溫度采集裝置，本實施例中的溫度采集使用的是型號為“HT-132”的一體化溫度變送器，其溫度測量范圍是0-100度，使用直流24V工作電壓，且安裝在進水和出水的主管道上面，在進水管道上安裝TE1，在出水管道上安裝TE2。每個冷卻循環(huán)水泵上設(shè)置一變頻節(jié)能裝置，變頻節(jié)能裝置包括觸摸屏控制器和變頻器；各觸摸屏控制器通過網(wǎng)線連接；溫度采集裝置通過線路與變頻節(jié)能裝置連接。如附圖3所示，在設(shè)備設(shè)置上，每臺水泵對應(yīng)一臺變頻節(jié)能裝置，每臺變頻節(jié)能裝置安裝ACS510 變頻器和一面觸摸屏及電氣附件，進水溫度和出水溫度的信號分配器與路由器安裝在第一臺變頻節(jié)能裝置中。如附圖2所示，為了保證同組四臺泵的調(diào)節(jié)信號相同，溫度采集裝置采集溫度信號后，與信號分配器連接，該信號分配器與水泵臺數(shù)一致。本實施例是將溫度采集信號接入一分為四的信號分配器，將一組信號分為四組信號，信號分配器又與變頻節(jié)能裝置中的變頻器輸入端連接，即四組信號被信號分配器分別接入變頻器的模擬量輸入端All、GEND(進水溫度)、AI2、GEND(回水溫度)，變頻器的輸出端與觸摸屏控制器連接，變頻器為ABB ACS510變頻器，使用485總線將模擬的溫度信號傳輸?shù)接|摸屏控制器，通過觸摸屏控制器中進水和出水溫度差的設(shè)定，控制變頻器的輸出轉(zhuǎn)速。在單機運行時，觸摸屏對各自的實際進回水溫差與目標(biāo)溫差值進行比較，當(dāng)實際值大于目標(biāo)值時，給定的頻率實施加頻處理，處理結(jié)果由RS485總線通訊方式發(fā)送給變頻器，使變頻器輸出頻率增加，提高電機轉(zhuǎn)速；當(dāng)實際值小于目標(biāo)值時，給定的頻率實施減頻處理，處理結(jié)果由RS485總線通訊方式發(fā)送給變頻器，使變頻器輸出頻率減少，降低電機轉(zhuǎn)速。多機運行時，將1號變頻器的運行狀態(tài)及運行頻率通過路由器TCP/IP通訊分別發(fā)送給2號、3號、4號觸摸屏，由觸摸屏處理后，通過RS485總線發(fā)送給各自對應(yīng)的變頻器； 相應(yīng)的，將2號變頻器的運行狀態(tài)及運行頻率通過路由器TCP/IP通訊分別發(fā)送給3號、4號觸摸屏，由觸摸屏處理后，通過RS485總線發(fā)送給各自對應(yīng)的變頻器；相應(yīng)的，將3號變頻器的運行狀態(tài)及運行頻率通過路由器TCP/IP通訊分別發(fā)送給4號觸摸屏，由觸摸屏處理后， 通過RS485總線發(fā)送給其對應(yīng)的變頻器。為方便操作和編程，該系統(tǒng)1號運行頻率為第1優(yōu)先，與開機先后無關(guān)。1號開機后所有運行設(shè)備以1號為準(zhǔn)。2號運行頻率為第2優(yōu)先，3號運行頻率為第3優(yōu)先，4號無優(yōu)先權(quán)。例1 當(dāng)前運行的變頻器為1號變頻器時，此時啟動2號(3號、4號)中的任何一臺變頻器，2號(3號、4號)觸摸屏讀取到1號變頻器為運行狀態(tài)及運行頻率，確認(rèn)1號變頻器處于運行狀態(tài)后，此時2號(3號、4號)觸摸屏將1號變頻運行頻率直接給定到2號(3號、 4號)變頻器。使2號(3號、4號)變頻器與1號變頻運行頻率相同。例2 當(dāng)前運行的變頻器為2號變頻器，如果此時啟動1號變頻器，2號觸摸屏讀取到1號變頻器處于運行狀態(tài)后，將1號變頻器運行頻率直接給定到2號變頻器輸出；如果此時啟動3號(4號)中的任何一臺變頻器，3號(4號)觸摸屏讀取到2號變頻器為運行狀態(tài)及運行頻率，確認(rèn)2號變頻器處于運行狀態(tài)后，此時3號(4號)觸摸屏將2號變頻運行頻率直接給定到3號(4號)變頻器。使3號(4號)變頻器與2號變頻運行頻率相同。變頻器技能信號傳輸如附圖4所示，其中1、變頻器通過R485總線將變頻器本體的頻率、電流、功率和接于AIl與AI2的采集的水溫信號傳輸?shù)接|摸屏顯示；2、R02C與R02A用于變頻器啟動指示，R03C與R03A用于變頻器故障指示與輸出；3、在觸摸屏中裝有控制程序，依據(jù)水溫變化自動調(diào)整變頻器頻率。而且從觸摸屏， 操作人員可以設(shè)定溫度差，根據(jù)季節(jié)不同，達(dá)到靈活控制的目的；4、在觸摸屏RJ45 口接有路由器，將4臺水泵通過路由TCP/IP協(xié)議進行連接。正常時，單臺泵由溫度差控制，當(dāng)開第二臺泵或其它泵時，第二臺泵或其它泵的運行頻率自動追蹤第一臺泵的運行頻率，從而達(dá)到真正意義的同工同頻運行；5、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊用作觸摸屏的485通訊接口的保護。
權(quán)利要求1.一種同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置，包括冷卻循環(huán)水泵、變頻節(jié)能裝置、溫度采集裝置，其特征在于，多個冷卻循環(huán)水泵分組設(shè)置；各組冷卻循環(huán)水泵的進水管和出水管上分別裝有溫度采集裝置；每個冷卻循環(huán)水泵上設(shè)置一變頻節(jié)能裝置，變頻節(jié)能裝置包括觸摸屏控制器和變頻器；各觸摸屏控制器通過網(wǎng)線連接；溫度采集裝置通過線路與變頻節(jié)能裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述溫度采集裝置與信號分配器連接，信號分配器又與變頻器輸入端連接，變頻器的輸出端與觸摸屏控制器連接。
專利摘要一種同步控制型冷卻循環(huán)水泵節(jié)能裝置。它包括冷卻循環(huán)水泵、變頻節(jié)能裝置、溫度采集裝置，多個冷卻循環(huán)水泵分組設(shè)置；各組冷卻循環(huán)水泵的進水管和出水管上分別裝有溫度采集裝置；每個冷卻循環(huán)水泵上設(shè)置一變頻節(jié)能裝置，變頻節(jié)能裝置包括觸摸屏控制器和變頻器；各觸摸屏控制器通過網(wǎng)線連接；溫度采集裝置通過線路與變頻節(jié)能裝置連接。本實用新型優(yōu)點:冷卻水泵能根據(jù)外界溫度的變化，平穩(wěn)調(diào)整電動機及循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，節(jié)能效果顯著；實現(xiàn)軟啟動，避免電動機啟動時對電網(wǎng)的沖擊；設(shè)備運行平穩(wěn)，消除啟動和停機時的水錘效應(yīng)；實現(xiàn)冷水循環(huán)泵閉環(huán)自動控制；泵組間同工同頻運行，使水泵出力均勻。
文檔編號F04B49/06GK202187896SQ201120300190
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者安民, 李二亮, 李強, 李志艷, 玄兆生, 王樹東, 竇建軍, 薛昌剛, 陶加滿, 馬連明 申請人:唐山三友集團興達(dá)化纖有限公司