本发明涉及恒压供水系统，具体是一种水泵恒压供水系统。
背景技术：
供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环；传统供水方式占地面积大，水质易污染，基建投资多，而最主要的缺点是水压不能保持恒定，导致部分设备不能正常工作；无刷直流电机通过数字变频控制，是以自控式运行的，不会在负载突变时产生振荡和失步，可控性强，它的运转效率、低速转矩、转速精度等都比任何控制技术的无刷直流电机还要好，以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，特别是供水行业中；
由于安全生产和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的应用；恒压供水技术因采用无刷直流电机改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能；
然而，由于无刷直流电机控制复杂，对于调节电动机频率的过程，以及调频过程中出现的问题，多是通过反复排查才能检测出问题所在，因此这需要大量的人力，且容易出现记忆错误，另外，供水系统收到无刷直流电机故障的影响，容易对居民的生活带来不便；因此对恒压供水系统需要监测各个关键性能点，生产过程实时监控，能对高危事件提前预警。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种串口通信稳定，实现智能控制，减少劳动力，降低成本，恒压效果好的水泵恒压供水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水泵恒压供水系统，包括控制箱、无刷直流电机、水泵组、供水管网、压力传感器、压力变送器、无线通讯模块、上位机监控模块和显示模块；所述控制箱包括plc控制器、与plc控制器相连接的pid控制器和与plc控制器相连接的数据分析模块；所述控制箱控制连接无刷直流电机，无刷直流电机控制连接水泵组，其中水泵组包括至少四个水泵，水泵之间相互并联设置；所述水泵出水口连接供水管网，在供水管网内分别设有压力传感器和压力变送器，且压力传感器和压力变送器与plc控制器信号连接并构成反馈系统；同时，控制箱还通过无线通讯模块连接上位机监控模块，而上位机监控模块通过显示模块连接显示屏；所述plc控制模块和上位机监控模块之间的通信采用自由口通模式、双缓冲技术，且上位机监控模块设有存储模块。
进一步的：所述无线通讯模块采用3g网络传输或4g网络传输。
进一步的：所述plc控制模块采用西门子专用软件step7micro/winsp3v4.0编程软件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，压力变送器将压力信号转换为模拟量信号送入plc控制器，减少因供水网供水中断后停止供水的时间，避免进水压力低时水泵空运转带来的设备损坏；当供水管网压力低时立即停机，而重新有水时，在无刷直流电机控制下系统自动恢复运转；其中，plc控制器与无刷直流电机连接，无刷直流电机与水泵组连接，plc控制器上还连接有pid控制器，通常变频状态下无刷直流电机频率给定信号来自plc控制器dc4-20毫安输出，以此来凋节水泵的运转速度，满足恒压目的，并利用plc控制器的频率反馈值来作为目前系统执行状态向下一个执行状态迁移的前提条件，结合稳定性延时判定来执行变频状态的变迁，增加或减少投运的水泵台数，并且自动完成变频驱动电机的切换功能；
本发明实现与大多数plc直接通讯，无需plc运行任何附加程序即可进行数据传输，并采用了双缓冲技术，长时间运行时，界面和串口通信都很稳定，实现智能控制，减少劳动力，降低成本，监控效果好。
附图说明
图1为水泵恒压供水系统的硬件连接关系示意图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种水泵恒压供水系统，包括控制箱、无刷直流电机、水泵组、供水管网、压力传感器、压力变送器、无线通讯模块、上位机监控模块和显示模块；所述控制箱包括plc控制器、与plc控制器相连接的pid控制器和与plc控制器相连接的数据分析模块；所述控制箱控制连接无刷直流电机，无刷直流电机控制连接水泵组，其中水泵组包括至少四个水泵，水泵之间相互并联设置；所述水泵出水口连接供水管网，在供水管网内分别设有压力传感器和压力变送器，且压力传感器和压力变送器与plc控制器信号连接并构成反馈系统；同时，控制箱还通过无线通讯模块连接上位机监控模块，而上位机监控模块通过显示模块连接显示屏；所述无线通讯模块采用3g网络传输或4g网络传输，plc控制模块和上位机监控模块之间的通信采用自由口通模式、双缓冲技术，且上位机监控模块设有存储模块，而plc控制模块采用西门子专用软件step7micro/winsp3v4.0编程软件；
本发明的工作原理为：通过压力变送器2，将压力信号送入plc控制器，plc控制器压力设定值与压力反馈值进行比较计算后，plc控制器输出一个执行值作为无刷直流电机的频率给定值，由无刷直流电机控制电机水泵的转速，调节出水管网处供水压力，达到恒压供水目的；系统开始工作时先由无刷直流电机启动一个水泵，无刷直流电机将反馈压力与给定压力进行比较，经plc控制器运算调节无刷直流电机输出频率；当用水量较大时，无刷直流电机输出频率接近工频，而水压仍达不到给定压力值时，则延时一定的时间后，将水泵切换为工频运行，无刷直流电机再启动第二个水泵，若用水量还是不够时，则启动下一个水泵，知道用水量满足需求；当用水量下降时，无刷直流电机输出频率下降，当降至频率下限但压力仍能达到给定压力值时，则延时一定时间后，由plc控制器逐步控制多余水泵关闭，只由少量或一个水泵供水，直至满足要求为止；系统均以水管压力与给定压力保持一致为原则，时刻采样上限频率信号和压力反馈信号，通过plc判断并输出相应的指令，控制水泵工作的模式；
本发明中，压力变送器将压力信号转换为模拟量信号送入plc控制器，减少因供水网供水中断后停止供水的时间，避免进水压力低时水泵空运转带来的设备损坏；当供水管网压力低时立即停机，而重新有水时，在无刷直流电机控制下系统自动恢复运转；其中，plc控制器与无刷直流电机连接，无刷直流电机与水泵组连接，plc控制器上还连接有pid控制器，通常变频状态下无刷直流电机频率给定信号来自plc控制器dc4-20毫安输出，以此来凋节水泵的运转速度，满足恒压目的，并利用plc控制器的频率反馈值来作为目前系统执行状态向下一个执行状态迁移的前提条件，结合稳定性延时判定来执行变频状态的变迁，增加或减少投运的水泵台数，并且自动完成变频驱动电机的切换功能；同时，本发明实现与大多数plc直接通讯，无需plc运行任何附加程序即可进行数据传输，并采用了双缓冲技术，长时间运行时，界面和串口通信都很稳定，实现智能控制，减少劳动力，降低成本，监控效果好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。