水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水位控制技術(shù)領(lǐng)域，是結(jié)合機(jī)械、電子、控制技術(shù)為一體的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]供水是一個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)。隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)城市供水提出了更高的要求，要滿足及時(shí)、準(zhǔn)確、安全保證充足供水，如果仍然沿用人工方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，安全性難以保障，為此必須進(jìn)行水塔水位控制自動(dòng)化系統(tǒng)的改造?，F(xiàn)今社會(huì)，自動(dòng)化裝置無(wú)所不在，在控制技術(shù)需求的推動(dòng)下，控制理論本身也取得了顯著的進(jìn)步。水塔水位的監(jiān)測(cè)和控制，再也不需要人工進(jìn)行操作。實(shí)踐證明，自動(dòng)化操作，具有不可替代的應(yīng)用價(jià)值。水塔水位自動(dòng)控制器，具有適應(yīng)各種液體液位的檢測(cè)和控制的功能，是可以投入實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品。
[0003]在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中，經(jīng)常需要對(duì)水位進(jìn)行控制，水塔水位控制系統(tǒng)是我國(guó)住宅小區(qū)廣泛應(yīng)用的供水系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺點(diǎn)，并且很不穩(wěn)定。而利用PLC和傳感器構(gòu)成了水塔水位的控制系統(tǒng)，利用水的導(dǎo)電性連續(xù)地全天候地測(cè)量水位的變化，把測(cè)量到的水位變化參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，主控臺(tái)應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成相應(yīng)的水位顯示、故障報(bào)警信息顯示、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線的顯示，使水位保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，保持水壓恒定，從而提高了供水系統(tǒng)的質(zhì)量。而且成本低，安裝方便，靈敏性好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本系統(tǒng)由由PLC、四臺(tái)離心泵，一臺(tái)變頻器、一只壓力儀表、各種電路監(jiān)測(cè)和報(bào)警裝置等組成。采用16只交流接觸器，完成水泵的起停和切換任務(wù)；采用150VA 380V/220V變壓器供給；根據(jù)管網(wǎng)所需壓力，工作過(guò)程中自動(dòng)實(shí)施對(duì)1#泵、2#泵、3#泵、4#泵的起?？刂婆c變頻、工頻的切換控制，達(dá)到恒壓供水的目的。本系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)控制功能:正常狀態(tài)下，自動(dòng)運(yùn)行，保障恒壓供水。變頻器或某水泵故障情況下，能對(duì)另一正常水泵直接進(jìn)行工頻起停的控制，達(dá)到應(yīng)急供水、不耽誤生產(chǎn)的要求。自動(dòng)模式下，四臺(tái)水泵的起動(dòng)均由變頻器進(jìn)行軟起動(dòng)。變頻器或者水泵故障時(shí)，系統(tǒng)具有報(bào)警功能。變頻器采用恒壓供水變頻一拖四的運(yùn)行方式。
[0005]用變頻調(diào)速和PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比較，節(jié)能效果十分顯著。其優(yōu)點(diǎn)是:起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門(mén)等的使用壽命；可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)；在鍋爐和其他燃燒重油的場(chǎng)合，恒壓供油可使油的燃燒更加充分，大大地減輕了對(duì)環(huán)境的污染。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是供水系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2是閉環(huán)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)圖；
圖3是系統(tǒng)構(gòu)成不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]水塔的水位自動(dòng)控制其根本目的是要讓整個(gè)供水管網(wǎng)壓力趨于恒定，所以本系統(tǒng)的思路就是利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不變，壓力信號(hào)由壓力儀表獲得，變頻器由PLC控制，同時(shí)PLC控制幾臺(tái)水泵的切入與切出。
[0008]恒壓供水系統(tǒng)利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不變，壓力信號(hào)由壓力儀表獲得，變頻器由PLC控制，同時(shí)PLC控制幾臺(tái)水泵的切入與切出。系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)控制功能，變頻故障時(shí)可實(shí)施工頻應(yīng)急運(yùn)行，變頻器以一拖四的運(yùn)行方式，各臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有變頻器軟起動(dòng)，減緩了電氣與機(jī)械沖擊。根據(jù)用水量大小，用PLC控制各臺(tái)電機(jī)的工頻、變頻或變頻、工頻投切。
[0009]本系統(tǒng)變頻/工頻、工頻/變頻的切換控制，并不是取決于變頻器的輸出端子信號(hào)，而是由壓力儀表的輸出的壓力上、下限信號(hào)輸入PLC，進(jìn)行切換控制。變頻器不再運(yùn)行于PID模式，只運(yùn)行于普通模式之下，根據(jù)壓力儀表輸出的4-20mA信號(hào)和PLC輸出的起、停信號(hào)，“被動(dòng)運(yùn)行”，進(jìn)行壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量更大程度上取決于壓力儀表PID的性能。
[0010]由壓力傳感器采樣管網(wǎng)壓力信號(hào)，壓力儀表具有優(yōu)良的PID控制性能，輸出隨壓力大小變化的4-20mA電流信號(hào)，控制變頻器的轉(zhuǎn)速?gòu)亩鴮?duì)管網(wǎng)壓力進(jìn)行細(xì)調(diào)；壓力儀表同時(shí)還輸出壓力上限和壓力下限信號(hào)，輸入到PLC，當(dāng)壓力下限信號(hào)出現(xiàn)，并經(jīng)延時(shí)后，PLC控制1#泵由變頻切換到工頻運(yùn)行，同時(shí)變頻起動(dòng)2#泵運(yùn)行。當(dāng)壓力下限信號(hào)繼續(xù)存在，則依次將2#、3#、4#泵切換到工頻運(yùn)行；壓力上限信號(hào)出現(xiàn)，并經(jīng)延時(shí)后，PLC控制1#工頻泵停機(jī)。如壓力下限信號(hào)依舊存在，則依次停掉工頻泵?？刂频慕Y(jié)果，使管網(wǎng)壓力能較好的維持于給定壓力范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:恒壓供水系統(tǒng)利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不變，變頻器采用一拖四的運(yùn)行方式，并且由PLC控制，PLC同時(shí)控制幾臺(tái)水泵的切入與切出，根據(jù)用水量大小，用PLC控制各臺(tái)電機(jī)的工頻、變頻或變頻、工頻投切。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述恒壓供水系統(tǒng)利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器采用一拖四的運(yùn)行方式，并且由PLC控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC同時(shí)控制幾臺(tái)水泵的切入與切出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC根據(jù)用水量大小，控制各臺(tái)電機(jī)的工頻、變頻或變頻、工頻投切。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于：恒壓供水系統(tǒng)利用變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以控制流量，使水塔水位保持不變。壓力信號(hào)由壓力儀表獲得，變頻器由PLC控制，同時(shí)PLC控制幾臺(tái)水泵的切入與切出。系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)控制功能，變頻故障時(shí)可實(shí)施工頻應(yīng)急運(yùn)行，變頻器以一拖四的運(yùn)行方式，各臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有變頻器軟起動(dòng)，減緩了電氣與機(jī)械沖擊。根據(jù)用水量大小，用PLC控制各臺(tái)電機(jī)的工頻、變頻或變頻、工頻投切。
【IPC分類】G05D9-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104699129
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310683955
【發(fā)明人】任波
【申請(qǐng)人】任波
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日