一種恒壓供水控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種恒壓供水控制系統(tǒng)，屬于變頻控制技術領域。
【背景技術】
[0002]目前大部分城市管網(wǎng)的水壓只能保證6層以下樓房的用水，其余上部各層均須“提升”水壓才能滿足用水要求。以前大多采用傳統(tǒng)的水塔、高位水箱，由于水箱內(nèi)微生物、藻類孳生，會造成二次污染；而且水箱需占用較大空間，需要專門的放置地點。
[0003]雖然很多區(qū)域的供水系統(tǒng)也會通過市政管網(wǎng)經(jīng)過二次加壓來滿足用戶對供水壓力的要求，在小區(qū)供水系統(tǒng)中加壓泵通常是用最不利用水點的水壓要求來確定相應的揚程設計，然后泵組根據(jù)流量變化情況來選配，并確定水泵的運行方式。但由于小區(qū)用水有著季節(jié)和時段的明顯變化，日常供水運行控制常采用水泵的運行方式調(diào)整加上出口閥開度調(diào)節(jié)供水的水量水壓，大量能量因消耗在出口閥而浪費，而且系統(tǒng)頻繁的起停泵，會嚴重影響水泵、電機及開關器件的使用壽命。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研宄，專門開發(fā)出一種恒壓供水控制系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種具有占地面積小、污染少，而且水泵、電機使用壽命長的恒壓供水控制系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0007]一種恒壓供水控制系統(tǒng)，包括PLC (可編程控制器)、變頻器、低壓電氣控制元器件、水泵組、壓力傳感器等，壓力傳感器安裝在供水系統(tǒng)的出水總管上，PLC的輸入模塊分別與壓力傳感器的信號輸出端、變頻器的信號反饋端相連，PLC輸出模塊分別與低壓電氣控制元器件、變頻器信號接收端相連；水泵組一端與低壓電氣控制元器件相連，另一端連接出水總管。
[0008]上述恒壓供水控制系統(tǒng)水泵組包括2-6臺水泵。
[0009]上述低壓電氣控制元器件包括繼電器和接觸器等。
[0010]上述PLC選擇歐姆龍公司型號為CPM2A-30CDR-A的PLC。
[0011]上述變頻器采用ABB公司型號為ACS400的變頻器。
[0012]上述壓力傳感器選擇YTT-150型差動遠傳壓力表，此表適用于測量對鋼及銅合金不起腐蝕作用的液體、蒸汽和氣體等介質(zhì)的壓力。因為在儀表內(nèi)部設置一滑線電阻式發(fā)送器，故可把被測值以電量值傳至遠離測量點的二次儀表上，以實現(xiàn)集中檢測和遠距離控制。此外，YTT-150型差動遠傳壓力表既可對所測壓力作現(xiàn)場指示又能轉換為0-10mA*DC或4-20mA*DC,標準電流信號輸出。
[0013]上述恒壓供水控制系統(tǒng)工作時，壓力傳感器先將在出水總管上實時測量到的壓力、流量非電量信號轉換為電信號，輸入至PLC的輸入模塊，上述信號經(jīng)PLC的CPU運算處理后與設定的信號進行比較運算，得出最佳的運行工況參數(shù)，由PLC的輸出模塊輸出邏輯控制指令和變頻器的頻率設定值，通過繼電器和接觸器控制水泵組的運行臺數(shù)及變量泵的運行工況，同時，變頻器將輸出的頻率信號反饋給PLC，作為頻率的檢測和控制，實現(xiàn)對每臺泵的調(diào)節(jié)控制，從而達到出水總管壓力穩(wěn)定在設定值的目的。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，上述恒壓供水控制系統(tǒng)占地面積小、配置靈活、污染少；而且運行合理，因為采用軟起和軟停，不但可以消除水錘效應，而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費用，提高了水泵的使用壽命。
[0015]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實施例的恒壓供水控制系統(tǒng)原理圖；
[0017]圖2為本實施例的PLC控制連接圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1-2所示，一種恒壓供水控制系統(tǒng)，包括PLC1、變頻器2、低壓電氣控制元器件
3、水泵組4、壓力傳感器5等，其中，壓力傳感器5安裝在供水系統(tǒng)的出水總管6上，PLCl的輸入模塊分別與壓力傳感器5的信號輸出端、變頻器2的信號反饋端相連，PLCl輸出模塊分別與低壓電氣控制元器件3、變頻器2信號接收端相連；水泵組4 一端與低壓電氣控制元器件3相連，另一端連接出水總管6，所述低壓電氣控制元器件3包括繼電器和接觸器等。
[0019]在本實施例中，上述恒壓供水控制系統(tǒng)水泵組包括4臺水泵，變頻器采用ABB公司型號為ACS400的變頻器，壓力傳感器選擇YTT-150型差動遠傳壓力表，因為在儀表內(nèi)部設置一滑線電阻式發(fā)送器，故可把被測值以電量值傳至遠離測量點的二次儀表上，以實現(xiàn)集中檢測和遠距離控制，而且，YTT-150型差動遠傳壓力表既可對所測壓力作現(xiàn)場指示又能轉換為0-10mA*DC或4-20mA*DC標準電流信號輸出。
[0020]在本實施例中，PLC選擇歐姆龍公司型號為CPM2A-30⑶R-A的PLC，模擬量控制模塊為CPM1A-MAD02。由于變頻器采用的是一拖四的多頻控制系統(tǒng)，四臺泵都有可能處于變頻的狀態(tài)，每臺泵的供電接觸器其上口電源均來自與變頻器輸出和電網(wǎng)的三相電源。變頻器中還有一些開關量的設置，如變頻器的啟?？刂?由PLC輸出的數(shù)字點控制)，多臺泵運行的連鎖控制(多臺泵的手/自動轉換信號控制)等。上述恒壓供水控制系統(tǒng)在“變頻自動”運行方式下，先利用變頻器啟動并運行一臺泵，傳感器實時監(jiān)測出水總管上的供水壓力，并將其采集到的信號傳遞給PLC，經(jīng)過PLC轉換后以模擬量輸出的形式傳給變頻器，變頻器根據(jù)出水總管壓力的變化調(diào)整電機頻率:
[0021]當出水總管當前壓力值低于設定值時(外界用水量增加)，變頻器就會提高其頻率，當頻率到達50Hz時，管網(wǎng)壓力仍低，則啟動第一臺工頻泵(由PLC采用星/角啟動控制)，若此時，出水總管上的壓力值仍低于設定值，則啟動第二臺工頻泵，以此類推，順序?qū)崿F(xiàn)工頻泵的加入。當出水總管當前壓力值高于設定值時，變頻器就會降低其頻率，當變頻器的運行頻率降到1hz時，若此時管網(wǎng)壓力仍高，系統(tǒng)將自動摘除一臺工頻泵，以此類推，順序?qū)崿F(xiàn)工頻泵的摘除。上述控制系統(tǒng)在加泵、減泵時均需考慮30秒的延時，以免電機產(chǎn)生震蕩。系統(tǒng)采用定時輪換工作制，其變頻的工作順序為1#一一2#一一3#一一4#，當切換時，為了防止工頻電源和變頻輸出短路，必須先將變頻器關閉，待外部將其接觸器連接好后再開啟變頻器，工頻和變頻接觸器應有機械上的聯(lián)鎖。假設I號泵正處于變頻的狀態(tài)，向2號泵傳遞的工作流程如下:先停止變頻器的工作一關閉I號泵的變頻接觸器一接通2號泵的工頻接觸器一最后在接通變頻器。
[0022]上述恒壓供水控制系統(tǒng)當需要進行手動控制時(此時，只可以在工頻下運行)，由于電動機的功率較大，所以應對其進行降壓啟動。降壓啟動的方式采用的是星/角啟動控制，星/角啟動過程全部由繼電邏輯控制完成，為了防止主運行接觸器與變頻控制接觸器一起上電，本實施例除了采用必要的互鎖外，還對主接觸器和變頻接觸器選用了帶機械聯(lián)鎖控制。從根本上杜絕了一起上電的可能性。四臺水泵沒有嚴格規(guī)定哪一臺是專門用于變頻，而是采用了循環(huán)換泵運行的特點，所以，其手動控制也是由四套完全獨立的控制電路組成。
[0023]上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
【主權項】
1.一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:包括PLC、變頻器、低壓電氣控制元器件、水泵組、壓力傳感器，壓力傳感器安裝在供水系統(tǒng)的出水總管上，PLC的輸入模塊分別與壓力傳感器的信號輸出端、變頻器的信號反饋端相連，PLC輸出模塊分別與低壓電氣控制元器件、變頻器信號接收端相連；水泵組一端與低壓電氣控制元器件相連，另一端連接出水總管。
2.如權利要求1所述的一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述水泵組包括2-6臺水泵。
3.如權利要求1所述的一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述低壓電氣控制元器件包括繼電器和接觸器。
4.如權利要求1所述的一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC選擇歐姆龍公司型號為 CPM2A-30CDR-A 的 PLC。
5.如權利要求1所述的一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述變頻器采用ABB公司型號為ACS400的變頻器。
6.如權利要求1所述的一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力傳感器選擇YTT-150型差動遠傳壓力表。
【專利摘要】本實用新型公開一種恒壓供水控制系統(tǒng)，屬于變頻控制技術領域，包括PLC、變頻器、低壓電氣控制元器件、水泵組、壓力傳感器等，壓力傳感器安裝在供水系統(tǒng)的出水總管上，PLC的輸入模塊分別與壓力傳感器的信號輸出端、變頻器的信號反饋端相連，PLC輸出模塊分別與低壓電氣控制元器件、變頻器信號接收端相連；水泵組一端與低壓電氣控制元器件相連，另一端連接出水總管。上述恒壓供水控制系統(tǒng)占地面積小、配置靈活、污染少；而且運行合理，因為采用軟起和軟停，不但可以消除水錘效應，而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費用，提高了水泵的使用壽命。
【IPC分類】F04B49-06
【公開號】CN204572410
【申請?zhí)枴緾N201520076971
【發(fā)明人】鄭華娟
【申請人】鄭華娟
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年2月4日