高效節(jié)能恒壓供水裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)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(cè)管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速的變頻電路和電控設(shè)備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測(cè)管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測(cè)管道內(nèi)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(shè)備電連接，所述電控設(shè)備與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接，采用PLC控制電路控制變頻電路，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，按實(shí)際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水泵的工作情況，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的5%范圍內(nèi)。
【專利說(shuō)明】
高效節(jié)能恒壓供水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于供水領(lǐng)域，具體涉及一種高效節(jié)能恒壓供水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)給水系統(tǒng)常在屋頂設(shè)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(guò)自然流動(dòng)，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(yán)重、安裝麻煩、占地面積大等缺點(diǎn)，難以保證供水的實(shí)時(shí)性，而且能源浪費(fèi)嚴(yán)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(shí)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(guò)剩的情況，因此這種傳統(tǒng)供水系統(tǒng)運(yùn)行成本高，水源浪費(fèi)大，電動(dòng)機(jī)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(gè)，常年有人居住島嶼98個(gè);常住人口數(shù)約103.5萬(wàn);全市自來(lái)水普及率80.2%( 2007年舟山年鑒)，也就是說(shuō)，還有近19.8%的人口沒(méi)有使用自來(lái)水，急需跟上舟山群島新區(qū)建設(shè)目標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服以上的技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供一種高效節(jié)能恒壓供水裝置。
[0005]本實(shí)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(cè)管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速的變頻電路和電控設(shè)備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測(cè)管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測(cè)管道內(nèi)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(shè)備電連接，所述電控設(shè)備與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接。
[0006]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括工作水栗和備用水栗。
[0007]所述電控設(shè)備包括交流接觸器組、保護(hù)繼電器以及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。
[0008]所述PLC控制電路設(shè)有人機(jī)交互界面。
[0009]所述PLC控制電路設(shè)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(qū)動(dòng)電路和光電隔離電路。
[0013]所述PLC控制電路有過(guò)載，短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)熱和失速保護(hù)電路。
[0014]所述通訊電路包括RS485接口及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊。
[0015]實(shí)用新型的有益效果是:采用PLC控制電路控制變頻電路，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，按實(shí)際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水栗的工作情況，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的5%范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的電器原理示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的保護(hù)電路的電路原理示意圖。
[0019]圖4是本實(shí)用新型的電器原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0021]如圖1、圖2、圖3和圖4所述，本實(shí)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(cè)管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速的變頻電路和電控設(shè)備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測(cè)管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測(cè)管道內(nèi)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(hào)，而流量傳感器則檢查用戶管網(wǎng)的水流量，檢測(cè)流量的反饋信號(hào)。
[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(shè)備電連接，所述電控設(shè)備與執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(jìn)行設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)采用PLC控制電路控制變頻電路，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，按實(shí)際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水栗的工作情況，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的5%范圍內(nèi)。
[0024]PLC控制電路是整個(gè)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。PLC控制電路直接對(duì)系統(tǒng)中的工況、壓力、報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)來(lái)自人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、實(shí)施控制算法，得出對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方案，通過(guò)變頻電路對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即水栗)進(jìn)行控制。
[0025]變頻電路則是對(duì)水栗進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的單元。變頻電路跟蹤PLC控制電路送來(lái)的控制信號(hào)改變調(diào)速栗的運(yùn)行頻率，完成對(duì)水栗的轉(zhuǎn)速控制。
[0026]變頻電路調(diào)整水栗，根據(jù)用水量的變化改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(diào)速栗的最大供水能力不足時(shí)，對(duì)供水量進(jìn)行定量的補(bǔ)充或者用于在工作水栗故障時(shí)，進(jìn)行備用。
[0027]所述電控設(shè)備包括交流接觸器組、保護(hù)繼電器以及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，當(dāng)為一拖多式時(shí)，電控設(shè)備能根據(jù)用水量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)栗臺(tái)數(shù)，而在工作水栗故障時(shí)，則會(huì)自動(dòng)投入備用水栗，同時(shí)也可以轉(zhuǎn)換自動(dòng)或人工手動(dòng)開(kāi)、停機(jī)，根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0028]所述PLC控制電路設(shè)有人機(jī)交互界面。負(fù)責(zé)設(shè)備和人進(jìn)行信息交流。通過(guò)人機(jī)交互界面，使用者可以更改設(shè)定壓力，修改一些系統(tǒng)設(shè)定以滿足不同工藝的需求，同時(shí)使用者也可以從人機(jī)交互界面上得知系統(tǒng)的一些運(yùn)行情況及設(shè)備的工作狀態(tài)。還負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)示，對(duì)報(bào)警進(jìn)行顯示。
[0029]所述PLC控制電路設(shè)有通訊電路，具有RS485接口及遠(yuǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)負(fù)責(zé)通過(guò)通訊電路的通訊接口，將現(xiàn)代先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到本系統(tǒng)中來(lái)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷和維護(hù)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(jī)界面、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、可與各種控制網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)相接，適用于特殊、復(fù)雜生活恒壓變頻供水設(shè)備。
[0031]不需要操作人員頻繁操作，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，管理人員可根據(jù)每個(gè)季節(jié)的用水情況，選擇不同的壓力設(shè)定范圍，不但節(jié)約了用水，而且節(jié)約了電能，達(dá)到了更優(yōu)的節(jié)能方式，實(shí)現(xiàn)供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。
[0032]結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時(shí)兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性(EMC)實(shí)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(qū)動(dòng)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(guò)TMS320F2812輸出控制信號(hào)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(dá)到變頻調(diào)速的目的。
[0034]所述PLC控制電路有過(guò)載，短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)熱和失速保護(hù)電路，設(shè)備具缺相、欠壓、過(guò)壓、短路、過(guò)載等多種電氣保護(hù)功能，具有相序保護(hù)防止水栗反轉(zhuǎn)抽空。在異常情況下能進(jìn)行信號(hào)報(bào)警、自檢、故障判斷等，還可根據(jù)用水量的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)供水流量。變頻器故障時(shí)自動(dòng)降級(jí)運(yùn)行(成為工頻自動(dòng)給水設(shè)備)，自動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)，還可手動(dòng)操作應(yīng)急備用，贏得維修時(shí)間。其還設(shè)有淺水報(bào)警電路，用于水量過(guò)低時(shí)報(bào)警，避免水栗空轉(zhuǎn)，造成損壞。
[0035]該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、功能齊全、經(jīng)濟(jì)費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)水栗軟啟動(dòng)、軟停止，避免水錘現(xiàn)象，減少對(duì)電網(wǎng)的電沖擊，延長(zhǎng)水栗的使用壽命，減少維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)可聯(lián)機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控測(cè)量、記錄、顯示、查詢各物理量參數(shù)，便于觀察設(shè)備運(yùn)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(zhǎng)設(shè)備使用壽命方面起到非常巨大的作用。
[0037]實(shí)施例不應(yīng)視為對(duì)本實(shí)用新型的限制，任何基于本實(shí)用新型的精神所作的改進(jìn)，都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(cè)管道的PLC控制電路、用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速的變頻電路和電控設(shè)備，所述PLC控制電路包括DSP控制器、用于檢測(cè)管道水壓值的壓力傳感器以及用于檢測(cè)管道內(nèi)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(shè)備電連接，所述電控設(shè)備與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接。2.根據(jù)權(quán)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(jī)構(gòu)包括工作水栗和備用水栗。3.根據(jù)權(quán)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(shè)備包括交流接觸器組、保護(hù)繼電器以及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。4.根據(jù)權(quán)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(shè)有人機(jī)交互界面。5.根據(jù)權(quán)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(shè)有通訊電路。6.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(qū)動(dòng)電路和光電隔離電路。9.根據(jù)權(quán)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(guò)載，短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)熱和失速保護(hù)電路。10.根據(jù)權(quán)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(yuǎn)程監(jiān)控模塊。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK205445989SQ201620252828
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】孫世忠, 鄔時(shí)飛
【申請(qǐng)人】舟山市普陀豐科電器設(shè)備科技有限公司