一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及管網(wǎng)供水技術領域，具體地說是一種用于變頻供水設備的變頻調(diào)速恒壓供水電控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]由于我國水資源和電能短缺，因此高層居民建筑，市政建筑和工業(yè)循環(huán)等公共管網(wǎng)的供水質(zhì)量及其重要，這種情況在用水高峰和低峰時表現(xiàn)得尤為明顯。比如在用水高峰時，由于水的供給量低于用戶的需求量，從而水壓降低出現(xiàn)供不應求的情況。在用水低峰時，由于水的供給量高于用戶的需求量，從而水壓升高出現(xiàn)供過于求的情況，這時就會造成能量浪費，甚至會出現(xiàn)水管爆裂等用水設備的損壞。
[0003]常見的管網(wǎng)供水方式包括恒速栗直接供水方式、恒速栗水塔供水方式、射流栗水箱供水方式、恒速栗高位水箱供水方式、恒速栗氣壓罐供水方式以及變頻調(diào)速供水方式等，目前以變頻調(diào)速供水方式應用最廣。變頻恒壓供水系統(tǒng)是以管網(wǎng)水壓(或用戶用水流量)為設定參數(shù)，通過可編程控制器控制變頻器的輸出頻率從而自動調(diào)節(jié)水栗電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使供水系統(tǒng)自動橫穩(wěn)于設定的壓力值:即用水量增加時，頻率升高，水栗轉(zhuǎn)速加快，供水量相應增大；用水量減少時，頻率降低，水栗轉(zhuǎn)速減慢，供水量亦相應減小，這樣就保證了供水效率用戶對水壓和水量的要求，同時達到了提高供水品質(zhì)和供水效率的目的。采用該類供水系統(tǒng)不需要建造高位水箱和水塔，水質(zhì)無二次污染，是一種理想的現(xiàn)代化建筑供水系統(tǒng)。
[0004]然而，現(xiàn)有變頻供水設備大多數(shù)采用單臺變頻器拖動多臺水栗的供水方式，這樣存在一個弱點就是容易產(chǎn)生壓力波動，實際壓力對控制作用往往有滯后性，而且變頻器在控制水栗轉(zhuǎn)速時也具有一定滯后效應。當采用一臺變頻器固定單獨拖動一臺水栗時，即可實現(xiàn)軟啟軟停，又能有效的消除水栗的水錘現(xiàn)象，但是成本太高，尤其是在還需要加設備用水栗的情況下，成本更高。此外，現(xiàn)有變頻供水設備還有采用雙變頻器同時啟動的方式，這樣也存在變頻器效率低，浪費能源的缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型正是針對現(xiàn)有技術中存在的技術問題，提供一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其結構簡單，能夠通過PLC編程控制變頻器的輸出頻率從而自動調(diào)節(jié)水栗電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，并由電路保護裝置對電控系統(tǒng)進行過載保護，采用一臺變頻器對多臺水栗電機實現(xiàn)循環(huán)軟啟軟停，保證設備啟動時的平穩(wěn)性，延長設備元件使用壽命。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為，一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，包括穩(wěn)壓電源、控制器、變頻器、壓力變送器、水栗機組和電路保護裝置，所述穩(wěn)壓電源輸出端與控制器、水栗機組和變頻器的輸入端相連，所述水栗機組包括切換開關組、至少一臺水栗電機和電機控制器，所述切換開關組與電機控制器的輸入端相連，所述變頻器的輸出端與切換開關組相連，所述控制器的信號輸入端與壓力變送器的信號輸出端相連，所述控制器的信號輸出端與變頻器的輸入端相連，所述電路保護裝置與控制器、變頻器、壓力變送器以及水栗機組相連。
[0007]作為本實用新型的一種改進，該系統(tǒng)還包括軟啟動器，所述軟啟動器的輸入端與控制器的信號輸出端和電路控制裝置的輸出端相連，軟啟動器的輸出端與切換開關組相連。當變頻器出線故障時，系統(tǒng)將喪失自動供水功能，這時可通過旁路控制來實現(xiàn)恒壓供水，而軟啟動器可在此期間檢修后投入使用。
[0008]作為本實用新型的一種改進，所述控制器包括可編程控制器PLC和人機交互界面，可編程控制器PLC的輸入端與人機交互界面和壓力變送器的信號輸出端相連，可編程控制器PLC的輸出端與變頻器、軟啟動器的輸入端相連。人機交互界面能夠?qū)φ麄€電控系統(tǒng)的狀態(tài)進行實時監(jiān)控和電控系統(tǒng)相關參數(shù)的設定，而可編程控制器PLC采集接收和處理來自壓力變送器的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進行處理后傳送給人機交互界面和變頻器，變頻器根據(jù)可編程控制器PLC給定的信號改變輸出頻率。
[0009]作為本實用新型的一種改進，所述壓力變送器上連接有為其工作供電的24V直流電源。
[0010]作為本實用新型的一種改進，所述可編程控制器PLC采用帶有RS485通訊接口的PLC控制器。
[0011]作為本實用新型的一種改進，所述可編程控制器PLC采用西門子S7-200PLC，西門子S7-200PLC自帶有RS485通訊接口，因此使用方便、快捷。
[0012]作為本實用新型的一種改進，所述變頻器采用ABB變頻器，其通過RS485通訊接口與PLC控制器進行通訊。
[0013]作為本實用新型的一種改進，所述水栗機組包括I?5臺水栗電機，所述電機控制器與水栗電機的數(shù)量保持一致。
[0014]相對于現(xiàn)有技術，在本變頻恒壓供水電控系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運行方式，可根據(jù)實際需要水壓的變化自動調(diào)節(jié)水栗電機的轉(zhuǎn)速或加減栗，實現(xiàn)恒壓供水，節(jié)能降耗；系統(tǒng)采取水栗輪換工作，延長了水栗和水栗電機的使用壽命。變頻器故障后仍能自動運行，基本保障了不間斷供水，同時采用可編程控制器PLC與變頻器通訊的方式控制變頻器運行，具有一定的先進性。其結構簡單，能夠通過可編程控制器PLC編程調(diào)節(jié)水栗，減少浪費水資源，縮短供水時間，節(jié)約電能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0016]為了加深對本實用新型的理解和認識，下面結合附圖對本實用新型作進一步描述和介紹。
[0017]如圖1所示，一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，包括穩(wěn)壓電源、控制器、變頻器、壓力變送器、水栗機組、電路保護裝置和軟啟動器。所述壓力變送器采用單獨的24V直流電源進行供電。所述穩(wěn)壓電源的輸出端與控制器、水栗機組和變頻器的輸入端相連。所述水栗機組包括切換開關組、五臺水栗電機和電機控制器，所述切換開關組與電機控制器的輸入端相連，每臺水栗電機均配置一個電機控制器。所述變頻器和軟啟動器的輸出端與切換開關組相連。所述控制器包括可編程控制器PLC和人機交互界面，可編程控制器PLC的輸入端與人機交互界面和壓力變送器的信號輸出端相連，可編程控制器PLC的輸出端與變頻器、軟啟動器的輸入端相連。所述可編程控制器PLC采用帶有RS485通訊接口的PLC控制器。所述電路保護裝置與控制器、變頻器、壓力變送器、軟啟動器以及水栗機組均相連。
[0018]優(yōu)選地，所述可編程控制器PLC采用西門子S7-200PLC，西門子S7-200PLC自帶有RS485通訊接口，使用方便，對數(shù)據(jù)進行快速的接收和傳送。
[0019]優(yōu)選地，所述變頻器采用ABB變頻器，其通過RS485通訊接口與PLC控制器進行通訊。
[0020]整個變頻恒壓供水電控系統(tǒng)的自動化程度高、采用變頻調(diào)速、循環(huán)軟啟技術，電路保護裝置安裝在系統(tǒng)主回路和控制回路中，用于監(jiān)測整個電控系統(tǒng)的過載、欠壓、短路、相序等電氣故障，對電控系統(tǒng)進行多重保護和針對性保護，使電控系統(tǒng)更安全可靠。采用變頻器對水栗電機進行循環(huán)軟啟，保證了設備啟動時的平穩(wěn)性，延長了設備元件的使用壽命，采用切換開關組作為相互自屏蔽系統(tǒng)，有效避免設備正常運行時的相互干涉。
[0021]系統(tǒng)以管網(wǎng)壓力為設定參數(shù)，通過可編程控制器PLC輸出標準信號控制ABB變頻器的輸出頻率，從而自動調(diào)節(jié)變頻水栗電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使供水系統(tǒng)自動恒壓于設定的壓力值:即用水量增加時，頻率升高，水栗轉(zhuǎn)速加快，供水量相應增大；用水量減少時，頻率降低，水栗轉(zhuǎn)速減慢，供水量相應減小，這樣就滿足了用戶對水壓和水量的要求，同時達到了提高供水品質(zhì)和供水效率的目的。
[0022]需要說明的是上述實施例，并非用來限定本實用新型的保護范圍，在上述技術方案的基礎上所作出的等同變換或替代均落入本實用新型權利要求所保護的范圍。
【主權項】
1.一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于:包括穩(wěn)壓電源、控制器、變頻器、壓力變送器、水栗機組和電路保護裝置，所述穩(wěn)壓電源輸出端與控制器、水栗機組和變頻器的輸入端相連，所述水栗機組包括切換開關組、至少一臺水栗電機和電機控制器，所述切換開關組與電機控制器的輸入端相連，所述變頻器的輸出端與切換開關組相連，所述控制器的信號輸入端與壓力變送器的信號輸出端相連，所述控制器的信號輸出端與變頻器的輸入端相連，所述電路保護裝置與控制器、變頻器、壓力變送器以及水栗機組相連。2.如權利要求1所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括軟啟動器，所述軟啟動器的輸入端與控制器的信號輸出端和電路控制裝置的輸出端相連，軟啟動器的輸出端與切換開關組相連。3.如權利要求2所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括可編程控制器PLC和人機交互界面，可編程控制器PLC的輸入端與人機交互界面和壓力變送器的信號輸出端相連，可編程控制器PLC的輸出端與變頻器、軟啟動器的輸入端相連。4.如權利要求1或3所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力變送器上連接有為其工作供電的24V直流電源。5.如權利要求3所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器PLC采用帶有RS485通訊接口的PLC控制器。6.如權利要求5所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器PLC采用西門子S7-200PLC。7.如權利要求1或3所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器采用ABB變頻器，其通過RS485通訊接口與PLC控制器進行通訊。8.如權利要求1所述的一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，其特征在于，所述水栗機組包括I?5臺水栗電機，所述電機控制器與水栗電機的數(shù)量保持一致。
【專利摘要】本實用新型涉及一種變頻恒壓供水電控系統(tǒng)，包括穩(wěn)壓電源、控制器、變頻器、壓力變送器、水泵機組和電路保護裝置，所述穩(wěn)壓電源輸出端與控制器、水泵機組和變頻器的輸入端相連，所述水泵機組包括切換開關組、至少一臺水泵電機和電機控制器，所述切換開關組與電機控制器的輸入端相連，所述變頻器的輸出端與切換開關組相連，所述控制器的信號輸入端與壓力變送器的信號輸出端相連，所述控制器的信號輸出端與變頻器的輸入端相連，所述電路保護裝置與控制器、變頻器、壓力變送器以及水泵機組相連。本系統(tǒng)能夠通過可編程控制器PLC編程調(diào)節(jié)水泵，減少浪費水資源，縮短供水時間，節(jié)約電能。
【IPC分類】F04B49/06
【公開號】CN204941881
【申請?zhí)枴緾N201520588094
【發(fā)明人】竺宗飛, 宋景峰
【申請人】南京貝德環(huán)保設備制造有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月7日