一種m拖n型智能變頻控制柜、恒壓供水系統(tǒng)及控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻控制柜領域，具體地，涉及一種M拖N型智能變頻控制柜、恒壓供水系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會發(fā)展以及人們意識的提高，節(jié)能減排越來越受到人們的重視，尤其是供水方面，如何在保證系統(tǒng)恒壓穩(wěn)定供水的同時節(jié)約能源成為當前研究的重點。
[0003]市場上絕大多數(shù)變頻控制柜采用的都是“一拖N(—臺變頻器拖動N臺水栗)”變頻控制柜，所謂“一拖N”指的是一臺變頻器可以單獨拖動N臺水栗中的任意一臺，每次保證一臺水栗在變頻運行狀態(tài)，在供水量增加的時候，可以依次增加工頻運行水栗的臺數(shù)，反之，在供水量減少的時候，依次減少工頻運行水栗的臺數(shù)。這樣的控制模式有一個明顯的缺點，就是容易經常出現(xiàn)水栗頻繁啟動、水壓控制不穩(wěn)甚至波動很大、變頻水栗低效率運行等情況，特別在較大功率水栗控制的時候尤為明顯。這種情況往往發(fā)生在供水量臨界點上，比如在供水需求量剛超過一臺水栗的供水能力，系統(tǒng)就會判斷再增加一臺工頻運行的水栗，供水壓力此時會發(fā)生突變(沖擊管道)；而后系統(tǒng)自動減少變頻運行的水栗的頻率，當降到二十赫茲的時候，此水栗就已經嚴重偏離高效區(qū)，失去節(jié)能降耗的作用，我們一般將此頻率設為休眠頻率;當變頻器頻率降到休眠頻率，系統(tǒng)則讓變頻器休眠停轉，或讓工頻水栗停止運行;而后因一臺水栗供水能力不足，系統(tǒng)又會喚醒變頻器運行或啟動工頻水栗，這樣就會出現(xiàn)水栗頻繁啟動，水壓嚴重波動的情況。特別在供水區(qū)域特別大，工藝設計4臺及4臺以上水栗的?！耙煌螻”型變頻柜供水模式就不能滿足需求了。
[0004]另外市場上大部分變頻控制柜及恒壓供水系統(tǒng)還存在以下幾個方面的缺陷:
[0005]—是市場上的變頻控制柜及恒壓供水系統(tǒng)大多沒有考慮水栗或變頻器出現(xiàn)故障時如何能夠實現(xiàn)容錯控制，一旦水栗或變頻器其中一個出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)將直接不工作，影響區(qū)域內的供水任務。另外，市場上的變頻柜通常是給整個系統(tǒng)設置了一個自動\手動控制模式選擇，沒法實現(xiàn)精確到某臺水栗的自控\手動\停用模式選擇，這樣一臺水栗出現(xiàn)問題或需要維修時，無法將其獨立脫離自動運行，從而影響整個系統(tǒng)的自動運行。
[0006]二是多采用單一固定設定壓力模式，即系統(tǒng)投入之前，操作人員事先設定好了本系統(tǒng)的設定壓力，整個系統(tǒng)正常工作時全天每個時刻都保持同一個供水壓力。這樣就造成系統(tǒng)長時間工作于高負荷的運行狀態(tài)，即使夜間用水量變得很小的時候，管道上的壓力依然保持較高水平，這樣就造成大量的資源浪費。
[0007]三是現(xiàn)在市場上的變頻控制柜及恒壓供水系統(tǒng)中的設備多采用硬接線方式，系統(tǒng)內部接線繁復，一旦發(fā)生故障維修成本高昂。另外，由于缺乏友善的人機操作界面，現(xiàn)場設備的運行情況和相關參數(shù)的設置只能由專業(yè)人員通過電腦連接PLC進行，這樣就十分不利于現(xiàn)場操作人員及時掌握設備運行情況，也不利于維修人員的檢修。
[0008]由此可見，上述現(xiàn)有的變頻控制柜、恒壓供水系統(tǒng)及控制方法在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創(chuàng)設一種無需頻繁啟動水栗、水壓控制穩(wěn)定、結構簡單、不受水栗故障影響且方便操作、維修的變頻控制柜及恒壓供水系統(tǒng)以及控制方法，成為當前業(yè)界極需改進的目標。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種無需頻繁啟動水栗、水壓控制穩(wěn)定、結構簡單、運行穩(wěn)定、不受水栗故障影響且方便操作、維修的智能變頻控制柜、恒壓供水系統(tǒng)及控制方法。
[0010]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0011]一種M拖N型智能變頻控制柜，包括PLC、與PLC連接的M臺變頻器及N個智能電動機保護器;所述M臺變頻器用于與N臺水栗連接且每臺水栗僅能連接在一臺變頻器上;所述N個智能電動機保護器用于與N臺水栗一對一連接;所述2 5，所述3 ^ NS15。
[0012]進一步地，還包括電力監(jiān)控儀，所述電力監(jiān)控儀、變頻器和智能電動機保護器通過一根網線和PLC的一個串口相連接，采用ModBus通信協(xié)議;還包括通過網線與PLC連接的觸摸屏，所述觸摸屏通過網線連接到PLC的另一個串口；所述觸摸屏上設置有串口和/或以太網口，所述串口連接有GPRS遠傳模塊，所述以太網口連接VPN專線或3G/4G網絡，均用于將運行數(shù)據(jù)上傳至遠程上位機，在遠程方便的監(jiān)測栗房恒壓供水系統(tǒng)的運行。
[0013]進一步地，包括與PLC連接的、負責每臺水栗變頻啟停的接觸器以及與PLC連接的、控制每臺水栗工頻啟停的接觸器；與PLC連接的觸摸屏上設置有每臺水栗的手動運行、停用、自動運行選擇按鈕，通過所述按鈕控制PLC進而控制接觸器。
[0014]進一步地，所述PLC為支持存儲卡功能的PLC，在系統(tǒng)升級或恢復的時候，使用存儲卡就可實現(xiàn)程序的更換或系統(tǒng)的升級。
[0015]—種M拖N型智能恒壓供水系統(tǒng)，包括上述的變頻控制柜及N臺水栗;所述M臺變頻器與N臺水栗連接且每臺水栗僅連接在一臺變頻器上;所述恒壓供水系統(tǒng)在結構上將N臺水栗分為M組，每組水栗臺數(shù)范圍為2-4;所述N個智能電動機保護器與N臺水栗一對一連接;所述PLC根據(jù)供水系統(tǒng)出水壓力情況來控制水栗的變頻和工頻啟停。
[0016]一種上述恒壓供水系統(tǒng)中的變頻控制柜的控制方法，啟動順序是:先變頻啟動水栗，如所有變頻器都工作于較高運行頻率的時候依然無法滿足系統(tǒng)的壓力要求的時候，則再工頻啟動水栗;停止的順序是:如有工頻運行的水栗則先停止工頻運行的水栗。
[0017]進一步地，包括:系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，所述PLC可判斷故障類型是水栗異常引起的變頻故障還是變頻器本身故障，如是前者記錄變頻器故障信息后自動清除變頻器故障，并變頻啟動另一臺水栗;如是后者則保持變頻器故障狀態(tài)，工頻啟動水栗。
[0018]進一步地，包括:根據(jù)現(xiàn)場供水要求，在不同時段通過觸摸屏和/或遠程上位機設置不同的供水壓力。
[0019]進一步地，包括:當供水量減少的時候，變頻器持續(xù)低頻率運行，停止對應水栗的運行，系統(tǒng)進入休眠狀態(tài);然后，當供水量增加，管道壓力反饋值達到“喚醒壓力偏差值”時，喚醒系統(tǒng)重新啟動水栗。休眠頻率和喚醒壓力偏差值均根據(jù)現(xiàn)場實際工藝情況進行設定。
[0020]進一步地，所述控制方法按照M為2_5、N為3-15設計;使用時，設定實際中不存在的水栗、變頻器為停用模式和/或設定系統(tǒng)允許的最大同時運行水栗臺數(shù)，實現(xiàn)幾用幾備類型的控制柜。
[0021]進一步地，所述PLC根據(jù)每臺水栗的運行時間和運行狀態(tài)決定每臺水栗的啟停優(yōu)先權。為了保證每臺水栗運行時間均勻分配，系統(tǒng)在運行過程中，根據(jù)每臺水栗的累計運行時間強制切換正在運行的水栗。
[0022]進一步地，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障會被系統(tǒng)記錄下來并顯示在觸摸屏上;所述觸摸屏上具有故障代碼查詢功能，用于在系統(tǒng)發(fā)生故障時，準確定位到故障點和故障類型。
[0023]通過采用上述技術方案，本發(fā)明至少具有以下有益效果:
[0024]1、本發(fā)明采用“Μ拖N”型的變頻控制方式，克服了現(xiàn)有“一拖多”型水栗頻繁啟動，水壓嚴重波動的缺陷，無需頻繁啟動水栗、水壓控制穩(wěn)定，在供水區(qū)域特別大的情況下也能滿足供水需求;另外，由于存在N臺水栗，可以根據(jù)運行情況輪換均勻使用各臺水栗，不但增強了水栗的使用壽命，而且增加了系統(tǒng)的靈活性。
[0025]2、本發(fā)明具有通訊網絡化的優(yōu)