本實用新型涉及水泵控制器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水泵智能控制器。

背景技術(shù)：

在城市集中供暖、自來水系統(tǒng)中，水泵被大量使用，這些水泵往往分散在各居民小區(qū)的泵站中，通常這些泵站通常要有值班人員對水泵進行監(jiān)視和操作。每個水務公司(供暖公司)往往有幾十乃至上百個這樣的泵站，如果每個泵站都配備值班人員將造成人力資源極大的浪費。因此，建設無人值守的自動控制和具有遠程監(jiān)視功能的智能化泵站很有必要。

目前，無人值守泵站多采用通用PLC(可編程序控制器)控制。其特點是成本高、投資大，需組建局域網(wǎng)，受地域和網(wǎng)絡運營商限制，不同提供商提供的PLC與其他器材的兼容性較差，故不易推廣；水泵控制的復雜程度并不是十分復雜，因此使用PLC對水泵進行控制，往往造成資源浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種水泵智能控制器，用以解決現(xiàn)有PLC水泵控制器成本高、兼容性差、受地域和網(wǎng)絡運營商限制的問題。

本實用新型的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種水泵智能控制器，該水泵控制器包括：單片機、溫度傳感器輸入接線端、模擬量輸入接線端、模擬量輸出接線端、數(shù)字量輸入接線端、 數(shù)字量輸出接線端、RJ45網(wǎng)絡接口、RS485接口；

單片機、溫度傳感器輸入接線端、模擬量輸入接線端、模擬量輸出接線端、數(shù)字量輸入接線端、數(shù)字量輸出接線端、RJ45網(wǎng)絡接口、RS485接口均封裝在水泵控制器的機殼內(nèi)；

模擬量輸入接線端包括：電流模擬量輸入接線端、電壓模擬量輸入接線端；

模擬量輸出接線端包括：電流模擬量輸出接線端、電壓模擬量輸出接線端；

溫度傳感器輸入接線端共有4組；

電流模擬量輸入接線端和電壓模擬量輸入接線端各有14個；

溫度傳感器輸入接線端、電流模擬量輸入接線端、電壓模擬量輸入接線端均與多路開關(guān)相連，多路開關(guān)通過A/D轉(zhuǎn)換器與單片機相連；

電流模擬量輸出接線端和電壓模擬量輸出接線端各有4個；

單片機依次通過D/A轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動器分別與電流模擬量輸出接線端、電壓模擬量輸出接線端；

數(shù)字量輸入接線端有16個，分別通過數(shù)字量輸入隔離器與單片機相連；

數(shù)字量輸出接線端有8個，單片機依次通過數(shù)字量輸出隔離器和驅(qū)動器與數(shù)字量輸出接線端相連；

RJ45網(wǎng)絡接口有1個；

RS485接口有2個；

單片機與看門狗裝置相連。

單片機使用以下幾種單片機中的一種：51單片機、PIC單片機、AVR單片機、430單片機、ARM單片機。

較優(yōu)的，單片機使用51單片機。

溫度傳感器輸入接線端連接的溫度傳感器為Pt100鉑熱電阻或Pt1000鉑熱電阻。

電流模擬量輸入接線端的信號接收范圍為0-20mA；電壓模擬量輸入接線端的信號接收范圍為0-10V。

電流模擬量輸出接線端的信號輸出范圍為0-20mA；電壓模擬量輸出接線端的信號輸出范圍為0-10V。

水泵控制器的機殼的尺寸為：長150-250mm，寬70-130mm，高50-100mm。

較優(yōu)的，水泵控制器的機殼的尺寸為：長200mm，寬90mm，高75mm。

本實用新型有益效果如下：

1.本實用新型使用單片機控制代替現(xiàn)有的PLC控制，在水泵站這種需要大量使用水泵控制器的情形下，可以大大削減水泵控制的成本，適宜大規(guī)模推廣。

2.本實用新型使用單片機控制代替現(xiàn)有的PLC控制，其對應使用的通訊接口除提供基本的通訊功能外，還提供了適合于基于公共互聯(lián)網(wǎng)的專用協(xié)議，該協(xié)議不需組建局域網(wǎng)，不受地域、網(wǎng)絡運營商的限制，特別適用于高度分散的場合，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的遠程在線升級和智能化管理。

3.本實用新型設置了4路可自由定義為Pt100或Pt1000的溫度傳感器輸入，14路可自由定義為0～10V或0～20mA的模擬量輸入，4路可自由定義為0～10V或0～20mA的模擬量輸出，16路數(shù)字量輸入和8路數(shù)字量輸出，較大的信號范圍，提高了本實用新型的通用性。

4.本實用新型使用單片機控制，可通過功能強大且界面友好的編程工具對該控制器進行自由編程，從而在供暖、供水應用程序開發(fā)與測試過程中節(jié)省大量時間與投入；此外單片機的編程工具還提供了強大的調(diào)試功能，對于應用的開發(fā)提供全面的幫助。

5.本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝、調(diào)試、操作，容易實現(xiàn)和推廣，無需專門設人看守，只需定期維護，節(jié)省了人力。

本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的特征和優(yōu)點從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本實用新型的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1為一種水泵智能控制器的面板接線端示意圖。

圖2為一種水泵智能控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.單片機，2.溫度傳感器輸入接線端，3.模擬量輸入接線端，4.模擬量輸出接線端，5.數(shù)字量輸入接線端，6.數(shù)字量輸出接線端，7.RJ45網(wǎng)絡接口，8.RS485接口，9.多路開關(guān)，10.A/D轉(zhuǎn)換器，11.D/A轉(zhuǎn)換器，12.驅(qū)動器，13.數(shù)字量輸入隔離器，14.數(shù)字量輸出隔離器，15.通訊接口，16.看門狗裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本實用新型的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本實用新型的實例一起用于闡釋本實用新型的原理。

如圖1和圖2所示，一種水泵智能控制器，該水泵控制器包括：單片機1、溫度傳感器輸入接線端2、模擬量輸入接線端3、模擬量輸出接線端4、數(shù)字量輸入接線端5、數(shù)字量輸出接線端6、RJ45網(wǎng)絡接口7、 RS485接口8；

單片機1、溫度傳感器輸入接線端2、模擬量輸入接線端3、模擬量輸出接線端4、數(shù)字量輸入接線端5、數(shù)字量輸出接線端6、RJ45網(wǎng)絡接口7、RS485接口8均封裝在水泵控制器的機殼內(nèi)；

模擬量輸入接線端3包括：電流模擬量輸入接線端、電壓模擬量輸入接線端；

模擬量輸出接線端4包括：電流模擬量輸出接線端、電壓模擬量輸出接線端；

溫度傳感器輸入接線端2、電流模擬量輸入接線端、電壓模擬量輸入接線端均與多路開關(guān)9相連，多路開關(guān)9通過A/D轉(zhuǎn)換器10與單片機1相連，多路開關(guān)9的作用是將各路信號按照一定的順序傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器10，A/D轉(zhuǎn)換器10將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送至單片機1處理。

單片機1依次通過D/A轉(zhuǎn)換器11和驅(qū)動器12分別與電流模擬量輸出接線端、電壓模擬量輸出接線端；

數(shù)字量輸入接線端5通過數(shù)字量輸入隔離器13與單片機1相連，通過數(shù)字量輸入隔離器13能夠?qū)?4V的數(shù)字量輸入信號轉(zhuǎn)換為TTL電平信號，用以單片機1處理；

單片機1依次通過數(shù)字量輸出隔離器14和驅(qū)動器12與數(shù)字量輸出接線端6相連，通過數(shù)字量輸出隔離器14能夠?qū)α枯敵鲂盘枏腡TL電平信號轉(zhuǎn)換為24V的數(shù)字量輸出信號；

單片機1通過通訊接口15分別與RJ45網(wǎng)絡接口7、RS485接口8相連

單片機1與看門狗裝置相連，看門狗專職能夠防止單片機1死機。

溫度傳感器輸入接線端2共有4組：Pt0A、Pt0B、Pt0C為第一組，Pt1A、Pt1B、Pt1C為第二組，Pt2A、Pt2B、Pt2C為第三組，Pt3A、Pt3B、 Pt3C為第四組；

電流模擬量輸入接線端和電壓模擬量輸入接線端各有14個：AI0U、AI1U、AI2U、AI3U、AI4U、AI5U、AI6U、AI7U、AI8U、AI9U、AI10U、AI11U、AI12U、AI13U均為電壓模擬量輸入接線端，AI0I、AI1I、AI2I、AI3I、AI4I、AI5I、AI6I、AI7I、AI8I、AI9I、AI10I、AI11I、AI12I、AI13I均為電流模擬量輸入接線端，AICOM為模擬量輸入公共接線端；

電流模擬量輸出接線端和電壓模擬量輸出接線端各有4個：AQ0F、AQ1F、AQ2F、AQ3F均為電流模擬量輸出接線端，AQ0、AQ1、AQ2、AQ3均為電壓模擬量輸出接線端，AQCOM為模擬量輸出公共接線端；

數(shù)字量輸入接線端5有16個：I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、I1.0、I1.1、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5、I1.6、I1.7均為數(shù)字量輸入接線端5；

數(shù)字量輸出接線端6有8個：Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7均為數(shù)字量輸出接線端6，GND為接地接線端，PULSE為脈沖信號接線端，L+為火線接線端，N為零線接線端；

RJ45網(wǎng)絡接口7有1個；

RS485接口8有2個；

單片機1使用51單片機。

溫度傳感器輸入接線端2連接的溫度傳感器為Pt100鉑熱電阻或Pt1000鉑熱電阻。

當使用Pt100鉑熱電阻時，一端連接某一組溫度傳感器輸入接線端2的第一或第二接線端，另一端連接對應組溫度傳感器輸入接線端2的第三個接線端，即以下四種連接中的一種：一端連接Pt0A或Pt0B，另一端連接Pt0C；一端連接Pt1A或Pt1B，另一端連接Pt1C；一端連接Pt2A或Pt2B，另一端連接Pt2C；一端連接Pt3A或Pt3B，另一端連接Pt3C。

當使用Pt1000鉑熱電阻時，一端連接某一組溫度傳感器輸入接線端2的第二接線端，另一端連接對應組溫度傳感器輸入接線端2的第三接線端，即以下四種連接中的一種：一端連接Pt0B，另一端連接Pt0C；一端連接Pt1B，另一端連接Pt1C；一端連接Pt2B，另一端連接Pt2C；一端連接Pt3B，另一端連接Pt3C。

電流模擬量輸入接線端的信號接收范圍為0-20mA；電壓模擬量輸入接線端的信號接收范圍為0-10V。

電流模擬量輸出接線端的信號輸出范圍為0-20mA；電壓模擬量輸出接線端的信號輸出范圍為0-10V。

水泵控制器的機殼的尺寸為：長200mm，寬90mm，高75mm。

通過對單片機1進行編程，可以使水泵控制器具備以下功能：

1、恒壓控制：根據(jù)所設定的壓力，自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，使其保持恒定的供水壓力，該功能適用于樓宇供水和供暖系統(tǒng)。

2、恒溫控制：根據(jù)所設定的溫度，自動調(diào)節(jié)一次供熱水泵的轉(zhuǎn)速或閥門的開度，用于調(diào)節(jié)供水的流量來改變供出的熱量，使其保持恒定的輸出水溫，該功能僅適用于供暖系統(tǒng)。

3、恒壓差控制：根據(jù)所設定的供水和回水的壓力差，自動調(diào)節(jié)二次循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速，使其保持恒定的供水和回水的壓力差，用于保證穩(wěn)定的水循環(huán)，該功能僅適用于供暖系統(tǒng)。

4、水位控制：根據(jù)供水水箱(或水池)的水位，自動啟動或停止水泵的運行以避免水泵無水運行，防止水泵損壞，該功能適用于樓宇供水和供暖系統(tǒng)。

5、排水控制：根據(jù)排水集水池的水位，自動啟動或停止排水泵的運行以避免因設備漏水而導致泵站被淹，該功能適用于樓宇供水和供暖系統(tǒng)。

6、流量和熱量積算：自動計算累計流量和供出的熱量，作為水務公司或供暖公司內(nèi)部考核用。該功能適用于樓宇供水和供暖系統(tǒng)。

7、電量積算：自動計算累計用電量，作為水務公司或供暖公司內(nèi)部能源消耗考核用。該功能適用于樓宇供水和供暖系統(tǒng)。

8、報警和記錄：對運行參數(shù)(壓力、水位、流量、電流等)自動記錄并上傳。不正常(故障)情況下報警。該功能適用于樓宇供水和供暖系統(tǒng)。

綜上所述，本實用新型的實施例提供了一種水泵智能控制器，使用單片機控制代替現(xiàn)有的PLC控制，在水泵站這種需要大量使用水泵控制器的情形下，可以大大削減水泵控制的成本，適宜大規(guī)模推廣；本實用新型使用的通訊接口除提供基本的通訊功能外，還提供了適合于基于公共互聯(lián)網(wǎng)的專用協(xié)議，該協(xié)議不需組建局域網(wǎng)，不受地域、網(wǎng)絡運營商的限制，特別適用于高度分散的場合，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的遠程在線升級和智能化管理；本實用新型設置了4路可自由定義為Pt100或Pt1000的溫度傳感器輸入，14路可自由定義為0～10V或0～20mA的模擬量輸入，4路可自由定義為0～10V或0～20mA的模擬量輸出，16路數(shù)字量輸入和8路數(shù)字量輸出，較大的信號范圍，提高了本實用新型的通用性；本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝、調(diào)試、操作，容易實現(xiàn)和推廣，無需專門設人看守，只需定期維護，節(jié)省了人力。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法的全部或部分流程，可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中。其中，所述計算機可讀存儲介質(zhì)為磁盤、光盤、只讀存儲記憶體或隨機存儲記憶體等。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型 揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。