專利名稱：工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)控制技術(shù)，特別是一種用于工業(yè)循環(huán)水的節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中必備的水循環(huán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備和冷卻設(shè)備都是重要的耗能設(shè)備，如何降低這些設(shè)備的能耗，達(dá)到節(jié)約電能的目的，通常采用變頻調(diào)速器、結(jié)合可編程控制器的控制技術(shù)對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，可編程控制器需要采集水流的壓力、流量以及溫度等信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)變頻調(diào)速器進(jìn)一步對(duì)水循環(huán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備和冷卻設(shè)備進(jìn)行控制。雖然在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)水泵的智能控制和節(jié)能作用，但是并沒(méi)有完全合理、高效的解決循環(huán)水系統(tǒng)中其它耗電設(shè)備的節(jié)能問(wèn)題，比如水系統(tǒng)的補(bǔ)水泵的能耗等。并且，目前工業(yè)冷卻循環(huán)水的節(jié)能控制系統(tǒng)只是注重循環(huán)水泵的節(jié)能，而不能解決由于系統(tǒng)中變頻調(diào)速器出現(xiàn)故障時(shí)能夠保證在不影響循環(huán)水系統(tǒng)連續(xù)工作的前提下，讓水泵快速平穩(wěn)地切換到工頻旁路運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠保證在系統(tǒng)中的變頻調(diào)速器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)仍能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)，包括可編程控制器，與可編程控制器輸入端連接的傳感器組，與可編程控制器輸出端連接的顯示器和變頻調(diào)速器，所述變頻調(diào)速器的輸出端連接冷卻循環(huán)水泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)組，所述變頻調(diào)速器的輸出端連接有故障檢測(cè)模塊，故障檢測(cè)模塊的輸出端連接可編程控制器，可編程控制器的輸出端還連接有閥門(mén)控制單元和自動(dòng)旁路模塊，自動(dòng)旁路模塊的輸出端連接冷卻循環(huán)水泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)組。本實(shí)用新型的工作原理如下所述系統(tǒng)的可編程控制器根據(jù)傳感器組采集的循環(huán)水的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)變頻調(diào)速器對(duì)冷卻循環(huán)水泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到主要耗電設(shè)備的高效節(jié)能效果。當(dāng)系統(tǒng)中的故障檢測(cè)模塊檢測(cè)到變頻調(diào)速器發(fā)生故障時(shí)，將故障信息反饋給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)故障信號(hào)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)控制單元對(duì)循環(huán)水泵出口閥門(mén)的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)循環(huán)水泵出口的水流量滿足水泵工頻啟動(dòng)要求后，可編程控制器發(fā)出控制指令，使出口閥門(mén)的開(kāi)度固定不變，同時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)旁路模塊，通過(guò)自動(dòng)旁路模塊控制冷卻循環(huán)水泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)組的工作狀態(tài)，使系統(tǒng)處于工頻工作狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。本實(shí)用新型的改進(jìn)在于所述可編程控制器的輸出端還連接有用于對(duì)變頻調(diào)速器故障進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警器。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述系統(tǒng)的冷水池中設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)冷水池中儲(chǔ)水水位高度的液位傳感器，所述變頻調(diào)速器和自動(dòng)旁路模塊的輸出端連接補(bǔ)水泵。系統(tǒng)的可編程控制器采集液位傳感器傳遞的信號(hào)后，與標(biāo)準(zhǔn)水位信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)目前水位低于標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，可編程控制器啟動(dòng)補(bǔ)水泵進(jìn)行工作，以保證冷水池的水位高于標(biāo)準(zhǔn)水位。本實(shí)用新型的改進(jìn)還在于所述傳感器組包括用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水壓力值的冷卻循環(huán)水泵出口壓力傳感器、用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水溫度的冷卻循環(huán)水泵出口水溫度傳感器、用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水流量的冷卻循環(huán)水泵出口流量傳感器、以及用于監(jiān)測(cè)用戶終端換熱機(jī)組出水溫度的用戶終端換熱機(jī)組出口溫度傳感器。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步在于本實(shí)用新型包含了冷卻循環(huán)水泵變頻智能控制技術(shù)、冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制技術(shù)、 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水泵智能控制技術(shù)、以及冷卻循環(huán)水泵變頻調(diào)速器故障停車(chē)自動(dòng)瞬切工頻旁路技術(shù)，達(dá)到了節(jié)約能源的目的，并在確保企業(yè)工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行正常、穩(wěn)定的同時(shí)，可靠地保證了整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)瞬切工頻旁路技術(shù)大大縮短了設(shè)備故障時(shí)， 由停車(chē)切換到水泵旁路工頻運(yùn)行的操作時(shí)間，使整個(gè)水系統(tǒng)始終自動(dòng)平穩(wěn)的運(yùn)行在最優(yōu)工藝指標(biāo)狀態(tài)下，從而不影響生產(chǎn)。本實(shí)用新型能夠在可編程控制器的指令下自動(dòng)報(bào)警，提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行維修。在變頻調(diào)速器正常工作時(shí)，系統(tǒng)又能根據(jù)變頻調(diào)速器的最優(yōu)運(yùn)行頻率及傳感器的傳感信號(hào)，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)整冷卻循環(huán)水泵組、冷卻塔風(fēng)機(jī)組和補(bǔ)水泵的運(yùn)行狀態(tài)，使系統(tǒng)中各個(gè)耗能設(shè)備始終處于最佳節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。

圖1 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1.冷水池，2.冷卻循環(huán)水泵組，3.變頻調(diào)速器，4.自動(dòng)旁路模塊，5.故障檢測(cè)模塊，6.可編程控制器，7.閥門(mén)控制單元，8.冷卻循環(huán)水泵出口壓力傳感器，9.冷卻循環(huán)水泵出口水溫度傳感器，10.冷卻循環(huán)水泵出口流量傳感器，11.用戶終端換熱機(jī)組出口溫度傳感器，12.液位傳感器，13.冷卻塔風(fēng)機(jī)組，14.補(bǔ)水泵，15.顯示器，16.報(bào)警器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)如圖1所示，包括可編程控制器6、變頻調(diào)速器3、自動(dòng)旁路模塊4、故障檢測(cè)模塊5、閥門(mén)控制單元7、報(bào)警器16、顯示器15、傳感器組、冷卻循環(huán)水泵組2、補(bǔ)水泵14和冷卻塔風(fēng)機(jī)組13，其中傳感器組包括冷卻循環(huán)水泵出口壓力傳感器8、冷卻循環(huán)水泵出口水溫度傳感器9、冷卻循環(huán)水泵出口流量傳感器10、以及用戶終端換熱機(jī)組出口溫度傳感器11?？删幊炭刂破鞯妮敵龆朔謩e與顯示器、報(bào)警器、閥門(mén)控制單元、變頻調(diào)速器以及自動(dòng)旁路單元連接，輸入端分別與故障檢測(cè)模塊以及傳感器組相連接；變頻調(diào)速器連接故障檢測(cè)模塊，變頻調(diào)速器和自動(dòng)旁路單元的輸出端連接冷卻循環(huán)水泵組、補(bǔ)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)組。傳感器組中的冷卻循環(huán)水泵出口壓力傳感器8、冷卻循環(huán)水泵出口水溫度傳感器 9、冷卻循環(huán)水泵出口流量傳感器10均設(shè)置在循環(huán)水泵的出口管道中，用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水的壓力值、溫度以及流量；用戶終端換熱機(jī)組出口溫度傳感器設(shè)置在換熱機(jī)組出口的管道中，用于監(jiān)測(cè)用戶終端換熱機(jī)組出水的溫度；液位傳感器設(shè)置系統(tǒng)的冷水池中，用于監(jiān)測(cè)冷水池中水的水位高度。本實(shí)用新型正常工作時(shí)，系統(tǒng)的可編程控制器將傳感器組采集的循環(huán)水泵出口處水流的溫度、壓力以及流量值進(jìn)行分析計(jì)算，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)變頻調(diào)速器對(duì)冷卻循環(huán)水泵組的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)；可編程控制器還根據(jù)用戶終端換熱機(jī)組出水的溫度對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終達(dá)到主要耗電設(shè)備的高效節(jié)能效果。系統(tǒng)中的故障檢測(cè)模塊對(duì)變頻調(diào)速器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)變頻調(diào)速器出現(xiàn)故障時(shí)，故障檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的故障信息傳輸給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)故障信號(hào)啟動(dòng)報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)控制單元對(duì)循環(huán)水泵出口閥門(mén)的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)循環(huán)水泵出口的水流量滿足水泵工頻啟動(dòng)要求后，可編程控制器發(fā)出控制指令，使循環(huán)水泵出口閥門(mén)的開(kāi)度固定不變，與此同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)旁路模塊，通過(guò)自動(dòng)旁路模塊控制冷卻循環(huán)水泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)組的工作狀態(tài)，使系統(tǒng)處于工頻工作狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。冷水池中的液位傳感器對(duì)冷水池中儲(chǔ)水的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將信號(hào)傳輸給可編程控制器，可編程控制器將信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)水位進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)當(dāng)前水位低于標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，發(fā)出控制指令通過(guò)變頻調(diào)速器啟動(dòng)補(bǔ)水泵工作，以補(bǔ)充水量，使冷水池中的儲(chǔ)水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水位。
權(quán)利要求1.工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)，包括可編程控制器(6)，與可編程控制器輸入端連接的傳感器組，與可編程控制器輸出端連接的顯示器(1 和變頻調(diào)速器(3)，所述變頻調(diào)速器 (3)的輸出端連接冷卻循環(huán)水泵組( 和冷卻塔風(fēng)機(jī)組(13)，其特征在于所述變頻調(diào)速器(3)的輸出端連接有故障檢測(cè)模塊(5)，故障檢測(cè)模塊的輸出端連接可編程控制器(6)，可編程控制器(6)的輸出端還連接有閥門(mén)控制單元(7)和自動(dòng)旁路模塊G)，自動(dòng)旁路模塊(4)的輸出端連接冷卻循環(huán)水泵組( 和冷卻塔風(fēng)機(jī)組(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述可編程控制器 (6)的輸出端還連接有用于對(duì)變頻調(diào)速器故障進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警器(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)的冷水池 (1)中設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)水位高度的液位傳感器(12)，所述變頻調(diào)速器C3)和自動(dòng)旁路模塊 (4)的輸出端連接補(bǔ)水泵(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器組包括用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水壓力值的冷卻循環(huán)水泵出口壓力傳感器( 、用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水溫度的冷卻循環(huán)水泵出口水溫度傳感器⑶)、用于監(jiān)測(cè)冷卻循環(huán)水泵出水流量的冷卻循環(huán)水泵出口流量傳感器(10)、以及用于監(jiān)測(cè)用戶終端換熱機(jī)組出水溫度的用戶終端換熱機(jī)組出口溫度傳感器(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)，包括可編程控制器、變頻調(diào)速器、自動(dòng)旁路模塊、故障檢測(cè)模塊、閥門(mén)控制單元、報(bào)警器、顯示器、傳感器組、冷卻循環(huán)水泵組、補(bǔ)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)組。本實(shí)用新型包含的自動(dòng)瞬切工頻旁路技術(shù)，能夠在節(jié)能的基礎(chǔ)上，確保企業(yè)工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)正常、持續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行，大大縮短了設(shè)備故障時(shí)由停車(chē)切換到水泵旁路工頻運(yùn)行的操作時(shí)間，使整個(gè)水系統(tǒng)始終自動(dòng)平穩(wěn)的運(yùn)行在最優(yōu)工藝指標(biāo)狀態(tài)下。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201984334SQ201120054629
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者于洋, 劉東水, 劉慶榮, 焦輝廣 申請(qǐng)人:河北玖翔節(jié)能技術(shù)有限公司