高效節(jié)能恒壓供水裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種高效節(jié)能恒壓供水裝置，其包括用于檢測管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機構轉速的變頻電路和電控設備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測管道內水流量的流量傳感器，所述壓力傳感器和流量傳感器分別與管道連接，所述DSP控制器與變頻電路控制連接，所述變頻電路與電控設備電連接，所述電控設備與執(zhí)行機構電連接，采用PLC控制電路控制變頻電路，進行PID調節(jié)，按實際需要隨意設定壓力給定值，根據(jù)壓差調整水泵的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的5%范圍內。
【專利說明】
高效節(jié)能恒壓供水裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于供水領域，具體涉及一種高效節(jié)能恒壓供水裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)給水系統(tǒng)常在屋頂設置高位水箱，水從地下水箱用水栗抽到高位水箱，從高位水箱通過自然流動，將水輸送到各用戶，這種傳統(tǒng)給水方式存在投資大、二次污染嚴重、安裝麻煩、占地面積大等缺點，難以保證供水的實時性，而且能源浪費嚴重，已不能滿足高層建筑、舟山群島特有地理環(huán)境等高水壓大流量的快速穩(wěn)定供水的需要。另一方面舟山各小島，人口少，每日各時段需水量相差很大，常因用戶用水量變化而出現(xiàn)供水不足或供水過剩的情況，因此這種傳統(tǒng)供水系統(tǒng)運行成本高，水源浪費大，電動機栗耗能大。
[0003]舟山一些鄉(xiāng)村、山區(qū)告別是海島供水極為困難，始終跟不上城里生活。以舟山市為例，全市共有大島嶼1390個，常年有人居住島嶼98個;常住人口數(shù)約103.5萬;全市自來水普及率80.2%( 2007年舟山年鑒)，也就是說，還有近19.8%的人口沒有使用自來水，急需跟上舟山群島新區(qū)建設目標。
【實用新型內容】
[0004]為了克服以上的技術不足，本實用新型提供一種高效節(jié)能恒壓供水裝置。
[0005]本實用新型提供一種高效節(jié)能恒壓供水裝置，其包括用于檢測管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機構轉速的變頻電路和電控設備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測管道內水流量的流量傳感器，所述壓力傳感器和流量傳感器分別與管道連接，所述DSP控制器與變頻電路控制連接，所述變頻電路與電控設備電連接，所述電控設備與執(zhí)行機構電連接。
[0006]所述執(zhí)行機構包括工作水栗和備用水栗。
[0007]所述電控設備包括交流接觸器組、保護繼電器以及轉換開關。
[0008]所述PLC控制電路設有人機交互界面。
[0009]所述PLC控制電路設有通訊電路。
[0010]所述變頻電路包括主回路以及控制回路。
[0011]所述主回路包括整流模塊、濾波電路和逆變器。
[0012]所述控制回路則由DSP芯片、驅動電路和光電隔離電路。
[0013]所述PLC控制電路有過載，短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護電路。
[0014]所述通訊電路包括RS485接口及遠程監(jiān)控模塊。
[0015]實用新型的有益效果是:采用PLC控制電路控制變頻電路，進行PID調節(jié)，按實際需要隨意設定壓力給定值，根據(jù)壓差調整水栗的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的5%范圍內。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的電器原理示意圖。
[0018]圖3是本實用新型的保護電路的電路原理示意圖。
[0019]圖4是本實用新型的電器原理圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型實施例作進一步說明:
[0021]如圖1、圖2、圖3和圖4所述，本實用新型提供一種高效節(jié)能恒壓供水裝置，其包括用于檢測管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機構轉速的變頻電路和電控設備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測管道內水流量的流量傳感器，壓力傳感器檢查用戶管網(wǎng)的水壓值，檢查恒壓供水控制的反饋信號，而流量傳感器則檢查用戶管網(wǎng)的水流量，檢測流量的反饋信號。
[0022]所述壓力傳感器和流量傳感器分別與管道連接，所述DSP控制器與變頻電路控制連接，所述變頻電路與電控設備電連接，所述電控設備與執(zhí)行機構電連接。
[0023]恒壓供水系統(tǒng)以PLC控制電路和變頻電路為核心進行設計，該系統(tǒng)采用PLC控制電路控制變頻電路，進行PID調節(jié)，按實際需要隨意設定壓力給定值，根據(jù)壓差調整水栗的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的5%范圍內。
[0024]PLC控制電路是整個變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。PLC控制電路直接對系統(tǒng)中的工況、壓力、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進行分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機構的控制方案，通過變頻電路對執(zhí)行機構(即水栗)進行控制。
[0025]變頻電路則是對水栗進行轉速控制的單元。變頻電路跟蹤PLC控制電路送來的控制信號改變調速栗的運行頻率，完成對水栗的轉速控制。
[0026]變頻電路調整水栗，根據(jù)用水量的變化改變執(zhí)行機構的轉速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。所述執(zhí)行機構包括工作水栗和備用水栗。備用水栗用于在用水量增大而調速栗的最大供水能力不足時，對供水量進行定量的補充或者用于在工作水栗故障時，進行備用。
[0027]所述電控設備包括交流接觸器組、保護繼電器以及轉換開關，當為一拖多式時，電控設備能根據(jù)用水量大小自動調節(jié)開栗臺數(shù)，而在工作水栗故障時，則會自動投入備用水栗，同時也可以轉換自動或人工手動開、停機，根據(jù)需求進行調節(jié)。
[0028]所述PLC控制電路設有人機交互界面。負責設備和人進行信息交流。通過人機交互界面，使用者可以更改設定壓力，修改一些系統(tǒng)設定以滿足不同工藝的需求，同時使用者也可以從人機交互界面上得知系統(tǒng)的一些運行情況及設備的工作狀態(tài)。還負責對系統(tǒng)的運行過程進行監(jiān)示，對報警進行顯示。
[0029]所述PLC控制電路設有通訊電路，具有RS485接口及遠程監(jiān)控模塊?？梢院徒M態(tài)軟件以及其他的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，同時負責通過通訊電路的通訊接口，將現(xiàn)代先進的網(wǎng)絡技術應用到本系統(tǒng)中來，對系統(tǒng)進行遠程的診斷和維護等。
[0030]可按要求選配各種通訊接口、協(xié)議，從而可連接各種人機界面、監(jiān)控計算機、可與各種控制網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡相接，適用于特殊、復雜生活恒壓變頻供水設備。
[0031]不需要操作人員頻繁操作，可實現(xiàn)無人值班，管理人員可根據(jù)每個季節(jié)的用水情況，選擇不同的壓力設定范圍，不但節(jié)約了用水，而且節(jié)約了電能，達到了更優(yōu)的節(jié)能方式，實現(xiàn)供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。
[0032]結合現(xiàn)代控制技術、網(wǎng)絡和通訊技術同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性(EMC)實現(xiàn)了變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制。
[0033]所述變頻電路包括主回路以及控制回路。所述主回路包括整流模塊、濾波電路和逆變器。所述控制回路則由DSP芯片、驅動電路和光電隔離電路。首先將交流電整流濾波變成直流電，通過TMS320F2812輸出控制信號以控制逆變器，將直流電逆變成頻率和幅值可變的交流電。從而達到變頻調速的目的。
[0034]所述PLC控制電路有過載，短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護電路，設備具缺相、欠壓、過壓、短路、過載等多種電氣保護功能，具有相序保護防止水栗反轉抽空。在異常情況下能進行信號報警、自檢、故障判斷等，還可根據(jù)用水量的高低自動調節(jié)供水流量。變頻器故障時自動降級運行(成為工頻自動給水設備)，自動系統(tǒng)故障時，還可手動操作應急備用，贏得維修時間。其還設有淺水報警電路，用于水量過低時報警，避免水栗空轉，造成損壞。
[0035]該系統(tǒng)自動化程度高、功能齊全、經(jīng)濟費用低、操作簡單，可實現(xiàn)水栗軟啟動、軟停止，避免水錘現(xiàn)象，減少對電網(wǎng)的電沖擊，延長水栗的使用壽命，減少維護費用。同時可聯(lián)機運行，實現(xiàn)遠程監(jiān)控測量、記錄、顯示、查詢各物理量參數(shù)，便于觀察設備運行情況。
[0036]本系統(tǒng)投資回收期短，一旦被采用，將在供電系統(tǒng)的降低能耗和延長設備使用壽命方面起到非常巨大的作用。
[0037]實施例不應視為對本實用新型的限制，任何基于本實用新型的精神所作的改進，都應在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于:其包括用于檢測管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機構轉速的變頻電路和電控設備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測管道內水流量的流量傳感器，所述壓力傳感器和流量傳感器分別與管道連接，所述DSP控制器與變頻電路控制連接，所述變頻電路與電控設備電連接，所述電控設備與執(zhí)行機構電連接。2.根據(jù)權利要求1所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述執(zhí)行機構包括工作水栗和備用水栗。3.根據(jù)權利要求2所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述電控設備包括交流接觸器組、保護繼電器以及轉換開關。4.根據(jù)權利要求1所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述PLC控制電路設有人機交互界面。5.根據(jù)權利要求1所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述PLC控制電路設有通訊電路。6.根據(jù)權利要求1所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述變頻電路包括主回路以及控制回路。7.根據(jù)權利要求6所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述主回路包括整流模塊、濾波電路和逆變器。8.根據(jù)權利要求6所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述控制回路則由DSP芯片、驅動電路和光電隔離電路。9.根據(jù)權利要求1所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述PLC控制電路有過載，短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護電路。10.根據(jù)權利要求5所述的高效節(jié)能恒壓供水裝置，其特征在于，所述通訊電路包括RS485接口及遠程監(jiān)控模塊。
【文檔編號】F04B49/06GK205445989SQ201620252828
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】孫世忠, 鄔時飛
【申請人】舟山市普陀豐科電器設備科技有限公司