專利名稱：高智能化節(jié)能控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及非電變量的控制或調節(jié)類，具體的講是涉及一種智能化的節(jié)能控制器。
背景技術：
目前市場上使用的節(jié)能控制器，普遍存在如下缺點(1)由于大多采用簡單安裝變頻器，通過操作人員手工調節(jié)控制運行方式，因此自動化程度較低；(2)由于采用簡單的控制方式，雖然造價低，但對日常運行管理人員提出了更高的要求，因為設備負荷受環(huán)境溫度和日照等外界因素的影響很大，因此設備運行情況也須不斷的調整，為達到應有的節(jié)能效果，運行人員每天每隔一個時段就須對節(jié)能控制器的運行參數(shù)如溫度、最低頻率進行準確的調整，因此工作量很大，而且易出差錯，如調整不當還會造成設備運轉故障甚至事故；(3)節(jié)能效果較差，一般小于30％；(4)對電網干擾大，由于所采用變頻器的諧波和射頻干擾很大，雖達到了一定的節(jié)能效果，但由于諧波的大量存在，導致電網的線損和變壓器的鐵銅損顯著增加，造成一邊節(jié)能另一邊增加耗能的不利狀態(tài)，對應用于有精密儀器和設備的民用設施醫(yī)院等樓宇未采用射頻濾波器將可能導致儀器和醫(yī)用設備的不能正常工作甚至事故。
發(fā)明內容
本實用新型的目的是根據上述現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種智能化節(jié)能控制器，該控制器采用可編程控制器PLC控制各運行器械及參數(shù)，使得設備在正常運營的情況下，達到最佳的節(jié)能效果。
本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術方案完成本實用新型主要由可編程控制器PLC、變頻器、顯示屏、接觸器、傳感器、熱保護器和負荷開關構成，其中可編程控制器PLC分別與變頻器、接觸器、熱保護器、負荷開關連接，變頻器連接傳感器，顯示屏連接在變頻器上。
在使用時，本實用新型的輸入端接電源，輸出端接設備電機，其中的可編程控制器PLC用于電機啟動和關閉的程序控制；變頻器用于根據設備負載的高低改變其輸出頻率從而控制電機轉速，達到節(jié)能的目的；大屏幕液晶顯示屏用于顯示控制系統(tǒng)的各項參數(shù)如溫度、電流、功率等，方便用戶及時了解運行狀態(tài)；接觸器用于控制設備負載連接的通斷；熱保護器用于保護設備電機的短路和過負載等；傳感器用于將外部參數(shù)如溫度、壓力等轉換為模擬量信號；負荷開關主要用于電源的接通和短路保護。
本實用新型的優(yōu)點是自動化程度高，可自動調節(jié)運行參數(shù)，自動優(yōu)化能耗組合；所有水泵軟啟動，啟動電流小；電機有過載、過壓、欠壓、缺相、短路保護，故障不停機，節(jié)能效果顯著，運行平穩(wěn)可靠，一機多用，操作簡便。
附圖概述附
圖1為本實用新型實施例內部結構示意圖；附圖2為本實用新型實施例面板布置圖；附圖3為本實用新型實施例面板背面示意圖；附圖4為本實用新型實施例節(jié)能效果參數(shù)表；附圖5為本實用新型實施例水泵控制原理圖；具體技術方案
以下結合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術人員的理解如附圖1-5所示，標號1-23分別表示編程控制器PLC(1)、接觸器KMO(2)、KM1(3)、KM2(4)、KM3(5)、KM4(6)、總電源開關QS1(7)、斷路器QF1(8)、變頻器IV(9)、斷路器QM1(10)、斷路器QM2(11)、微型按鈕SB1-SB2(12)、撥動開關S1-S3(13)、指示燈HL1-HL4(14)、蜂鳴器HA1(15)、熱保護器RH1(16)、熱保護器RH2(17)、降溫風扇FAN1(18)、轉換開關SA1(19)、轉換開關SA2(20)、指示燈HL0(21)、指示燈HL5-HL7(22)、顯示屏(23)。
本實施例主要由可編程控制器PLC(1)、變頻器(9)、顯示屏(23)、接觸器(2)(3)(4)(5)(6)、熱保護器(16)(17)和負荷開關(7)構成，其中電源連接至負荷開關(7)，后接入接觸器(2)(3)(4)輸入端，接觸器(2)的輸出端連接至變頻器(9)的輸入端，變頻器(9)的輸出端連接至接觸器(5)(6)的輸入端，接觸器輸出端分別連接斷路器QM1(10)、斷路器QM2(11)，其輸出端分別連接一臺水泵電機，斷路器QM1、斷路器QM2用于切斷接觸器與水泵電機的連接。接觸器(3)(4)的輸出端連接熱保護器(16)(17)，熱保護器(16)(17)的輸出端也分別連接斷路器QM1(10)、斷路器QM2(11)。單相電源220V連接至PLC(1)，PLC(1)連接變頻器(9)，溫度傳感器與變頻器(9)連接，PLC根據變頻器的頻率輸出控制接觸器(3)(4)(5)(6)的開關。顯示屏(23)連接至變頻器的通訊口，實時顯示系統(tǒng)運行參數(shù)。微型按鈕SB1-SB2(12)與PLC輸入連接，用于手動控制PLC輸出、撥動開關S1-S3(13)分別與蜂鳴器HA1(15)、PLC輸入連接用于切除報警和手動向PLC輸入信號。指示燈HL1-HL4(14)分別與接觸器(3)(4)(5)(6)的輔助觸點連接，用于工頻和變頻運行的指示。降溫風扇FAN1(18)與電源直接連接，用于節(jié)能控制柜的降溫。轉換開關SA1(19)與電源連接，用于轉換工頻變頻運行。轉換開關SA2(20)與變頻器連接用于冬夏季轉換。指示燈HL0(21)與接觸器(2)的輔助觸點連接，用于變頻器上電指示。指示燈HL5-HL7(22)分別與電源和熱保護器的輔助觸點連接，用于電源指示和設備故障指示。
本產品安裝于空調水系統(tǒng)中，組成一變流量系統(tǒng)，裝于空調水系統(tǒng)上的溫度傳感器將溫度轉換成模擬信號傳送至變頻器，變頻器根據傳送的溫差信號進行計算并與內部設定的程序設計參數(shù)進行比較后對水泵進行精確的頻率控制(HZ)，從而改變水泵的轉速(N)和水流量(Q)。
Q∝HZ水泵功率(P)∝Q3由以上公式可推算出，當水泵轉速為原來的80％時，水泵實際功率只有約原功率的50％。
將三相五線制電源接至本實施例產品的電源輸入端(如附圖1中的L1、L2、L3、N和PE端)，將水泵的電機的電源輸入端接至本實施例的輸出端(附圖2中的U1、V1、W1、U2、V2和W2)即完成了與負載的連接。
本實施例用于控制空壓機和空氣處理機組時輸入輸出連接方式與水泵相同。
傳感器在不同的控制應用領域因控制參數(shù)不同，類型有所區(qū)別如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、轉速傳感器等。
接通電源后，將本實施例產品的轉換開關轉至自動檔，PLC控制接觸器KM0、KM3接通，第一臺水泵開始變頻運行，當?shù)谝慌_水泵運行一段時間后，水溫仍未達到程序設置的設計溫度，變頻器就向可編程控制器PLC發(fā)出信號，PLC接到信號后延遲一段時間后控制接觸器KM1、KM4接通，再通過熱保護器將第一臺水泵轉成工頻，隨后第二臺水泵軟啟動，其余水泵啟動方式依此類推。
當運行中的水泵發(fā)生故障時，PLC接收到故障信號后立即接通工頻接觸器KM1或KM2工頻啟動備用泵，保證水系統(tǒng)不斷水，不影響系統(tǒng)的連續(xù)運行，同時如變頻器無故障，將啟動其余水泵，作節(jié)能運行，如水流量超過系統(tǒng)冷量需求，PLC即關閉應急啟動的工頻水泵，以保證最大程度的節(jié)能。
本實施例通過傳感器配合專用軟件，經CPU運算自動優(yōu)化能耗組合，經過編程補償，使之與各水泵的參數(shù)完全自動匹配，能保持各種型號的電機變速穩(wěn)定，避免發(fā)熱，冬夏季轉換無須進行繁瑣的參數(shù)設置。
市電先進入本產品，后進入電機，使頻率、電壓、電流逐步平滑穩(wěn)定上升，對電網不構成沖擊，所有水泵軟啟動，啟動電流小，大大延長水泵的使用壽命。
由于采用基于微處理器的數(shù)字控制技術，硬件及軟件的組合，動態(tài)調節(jié)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以對電機有過載、過壓、欠壓、缺相、短路保護。
由于采用程序控制，運行中發(fā)生故障，本實用新型可自動進行換泵運行，決不影響系統(tǒng)運行，保證了節(jié)能和正常運行同時進行。
所具有的大屏幕液晶背光顯示屏和變頻器進行通訊連接，空調水系統(tǒng)的水溫、運行功率、運行時間、總用電量等參數(shù)均可通過顯示屏同時清晰顯示。
本實用新型的安裝位置無嚴格的規(guī)定，只需靠近控制負載及無濺水危險和灰塵的室內場所即可，也可以根據特殊要求特殊定制安裝在一些特殊位置。
雖然以上已經參照附圖對按照本實用新型目的的構思和實施例做了詳細說明，但本領域普通技術人員可以認識到，在沒有脫離權利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以對本實用新型作出各種改進和變換，例如可以針對不同的客戶要求對本實用新型的各組成器件的不同型號、標準、類型的選擇進行變換等等。
權利要求1.一種智能化的節(jié)能控制器，主要由變頻器、接觸器、傳感器、熱保護器和負荷開關構成，其特征在于該控制器組成中還包括可編程控制器PLC，其中可編程控制器PLC分別與變頻器、接觸器、熱保護器連接，變頻器連接傳感器。
2.根據權利要求1所述的一種智能化的節(jié)能控制器，其特征在于所述的變頻器連接有顯示屏。
3.根據權利要求1或2所述的一種智能化的節(jié)能控制器，其特征在于所述的顯示屏可以是大屏幕液晶背光顯示屏或者是觸摸屏。
專利摘要本實用新型涉及非電變量的控制或調節(jié)類，具體的講是涉及一種智能化的節(jié)能控制器，該控制器主要由可編程控制器PLC、變頻器、顯示屏、接觸器、傳感器、熱保護器和負荷開關構成，其中可編程控制器PLC分別與變頻器、接觸器、熱保護器連接，變頻器連接傳感器，顯示屏連接在變頻器上，其優(yōu)點是自動化程度高，可自動調節(jié)運行參數(shù)，自動優(yōu)化能耗組合；所有水泵軟啟動，啟動電流??；電機有過載、過壓、欠壓、缺相、短路保護，故障不停機，節(jié)能效果顯著，運行平穩(wěn)可靠，一機多用，操作簡便。
文檔編號H02M1/00GK2636284SQ03210739
公開日2004年8月25日 申請日期2003年9月18日 優(yōu)先權日2003年9月18日
發(fā)明者黃皓明 申請人:上海宇諾電氣技術有限公司