一种变频恒压供水电控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管网供水技术领域，具体地说是一种用于变频供水设备的变频调速恒压供水电控系统。
【背景技术】
[0002]由于我国水资源和电能短缺，因此高层居民建筑，市政建筑和工业循环等公共管网的供水质量及其重要，这种情况在用水高峰和低峰时表现得尤为明显。比如在用水高峰时，由于水的供给量低于用户的需求量，从而水压降低出现供不应求的情况。在用水低峰时，由于水的供给量高于用户的需求量，从而水压升高出现供过于求的情况，这时就会造成能量浪费，甚至会出现水管爆裂等用水设备的损坏。
[0003]常见的管网供水方式包括恒速栗直接供水方式、恒速栗水塔供水方式、射流栗水箱供水方式、恒速栗高位水箱供水方式、恒速栗气压罐供水方式以及变频调速供水方式等，目前以变频调速供水方式应用最广。变频恒压供水系统是以管网水压(或用户用水流量)为设定参数，通过可编程控制器控制变频器的输出频率从而自动调节水栗电机的转速，实现管网水压的闭环调节，使供水系统自动横稳于设定的压力值:即用水量增加时，频率升高，水栗转速加快，供水量相应增大；用水量减少时，频率降低，水栗转速减慢，供水量亦相应减小，这样就保证了供水效率用户对水压和水量的要求，同时达到了提高供水品质和供水效率的目的。采用该类供水系统不需要建造高位水箱和水塔，水质无二次污染，是一种理想的现代化建筑供水系统。
[0004]然而，现有变频供水设备大多数采用单台变频器拖动多台水栗的供水方式，这样存在一个弱点就是容易产生压力波动，实际压力对控制作用往往有滞后性，而且变频器在控制水栗转速时也具有一定滞后效应。当采用一台变频器固定单独拖动一台水栗时，即可实现软启软停，又能有效的消除水栗的水锤现象，但是成本太高，尤其是在还需要加设备用水栗的情况下，成本更高。此外，现有变频供水设备还有采用双变频器同时启动的方式，这样也存在变频器效率低，浪费能源的缺陷。
【发明内容】
[0005]本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种变频恒压供水电控系统，其结构简单，能够通过PLC编程控制变频器的输出频率从而自动调节水栗电机的转速，实现管网水压的闭环调节，并由电路保护装置对电控系统进行过载保护，采用一台变频器对多台水栗电机实现循环软启软停，保证设备启动时的平稳性，延长设备元件使用寿命。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种变频恒压供水电控系统，包括稳压电源、控制器、变频器、压力变送器、水栗机组和电路保护装置，所述稳压电源输出端与控制器、水栗机组和变频器的输入端相连，所述水栗机组包括切换开关组、至少一台水栗电机和电机控制器，所述切换开关组与电机控制器的输入端相连，所述变频器的输出端与切换开关组相连，所述控制器的信号输入端与压力变送器的信号输出端相连，所述控制器的信号输出端与变频器的输入端相连，所述电路保护装置与控制器、变频器、压力变送器以及水栗机组相连。
[0007]作为本实用新型的一种改进，该系统还包括软启动器，所述软启动器的输入端与控制器的信号输出端和电路控制装置的输出端相连，软启动器的输出端与切换开关组相连。当变频器出线故障时，系统将丧失自动供水功能，这时可通过旁路控制来实现恒压供水，而软启动器可在此期间检修后投入使用。
[0008]作为本实用新型的一种改进，所述控制器包括可编程控制器PLC和人机交互界面，可编程控制器PLC的输入端与人机交互界面和压力变送器的信号输出端相连，可编程控制器PLC的输出端与变频器、软启动器的输入端相连。人机交互界面能够对整个电控系统的状态进行实时监控和电控系统相关参数的设定，而可编程控制器PLC采集接收和处理来自压力变送器的数据，并将数据进行处理后传送给人机交互界面和变频器，变频器根据可编程控制器PLC给定的信号改变输出频率。
[0009]作为本实用新型的一种改进，所述压力变送器上连接有为其工作供电的24V直流电源。
[0010]作为本实用新型的一种改进，所述可编程控制器PLC采用带有RS485通讯接口的PLC控制器。
[0011]作为本实用新型的一种改进，所述可编程控制器PLC采用西门子S7-200PLC，西门子S7-200PLC自带有RS485通讯接口，因此使用方便、快捷。
[0012]作为本实用新型的一种改进，所述变频器采用ABB变频器，其通过RS485通讯接口与PLC控制器进行通讯。
[0013]作为本实用新型的一种改进，所述水栗机组包括I?5台水栗电机，所述电机控制器与水栗电机的数量保持一致。
[0014]相对于现有技术，在本变频恒压供水电控系统中采用变频调速运行方式，可根据实际需要水压的变化自动调节水栗电机的转速或加减栗，实现恒压供水，节能降耗；系统采取水栗轮换工作，延长了水栗和水栗电机的使用寿命。变频器故障后仍能自动运行，基本保障了不间断供水，同时采用可编程控制器PLC与变频器通讯的方式控制变频器运行，具有一定的先进性。其结构简单，能够通过可编程控制器PLC编程调节水栗，减少浪费水资源，缩短供水时间，节约电能。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构原理图。
【具体实施方式】
[0016]为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。
[0017]如图1所示，一种变频恒压供水电控系统，包括稳压电源、控制器、变频器、压力变送器、水栗机组、电路保护装置和软启动器。所述压力变送器采用单独的24V直流电源进行供电。所述稳压电源的输出端与控制器、水栗机组和变频器的输入端相连。所述水栗机组包括切换开关组、五台水栗电机和电机控制器，所述切换开关组与电机控制器的输入端相连，每台水栗电机均配置一个电机控制器。所述变频器和软启动器的输出端与切换开关组相连。所述控制器包括可编程控制器PLC和人机交互界面，可编程控制器PLC的输入端与人机交互界面和压力变送器的信号输出端相连，可编程控制器PLC的输出端与变频器、软启动器的输入端相连。所述可编程控制器PLC采用带有RS485通讯接口的PLC控制器。所述电路保护装置与控制器、变频器、压力变送器、软启动器以及水栗机组均相连。
[0018]优选地，所述可编程控制器PLC采用西门子S7-200PLC，西门子S7-200PLC自带有RS485通讯接口，使用方便，对数据进行快速的接收和传送。
[0019]优选地，所述变频器采用ABB变频器，其通过RS485通讯接口与PLC控制器进行通讯。
[0020]整个变频恒压供水电控系统的自动化程度高、采用变频调速、循环软启技术，电路保护装置安装在系统主回路和控制回路中，用于监测整个电控系统的过载、欠压、短路、相序等电气故障，对电控系统进行多重保护和针对性保护，使电控系统更安全可靠。采用变频器对水栗电机进行循环软启，保证了设备启动时的平稳性，延长了设备元件的使用寿命，采用切换开关组作为相互自屏蔽系统，有效避免设备正常运行时的相互干涉。
[0021]系统以管网压力为设定参数，通过可编程控制器PLC输出标准信号控制ABB变频器的输出频率，从而自动调节变频水栗电机的转速，实现管网水压的闭环调节，使供水系统自动恒压于设定的压力值:即用水量增加时，频率升高，水栗转速加快，供水量相应增大；用水量减少时，频率降低，水栗转速减慢，供水量相应减小，这样就满足了用户对水压和水量的要求，同时达到了提高供水品质和供水效率的目的。
[0022]需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。
【主权项】
1.一种变频恒压供水电控系统，其特征在于:包括稳压电源、控制器、变频器、压力变送器、水栗机组和电路保护装置，所述稳压电源输出端与控制器、水栗机组和变频器的输入端相连，所述水栗机组包括切换开关组、至少一台水栗电机和电机控制器，所述切换开关组与电机控制器的输入端相连，所述变频器的输出端与切换开关组相连，所述控制器的信号输入端与压力变送器的信号输出端相连，所述控制器的信号输出端与变频器的输入端相连，所述电路保护装置与控制器、变频器、压力变送器以及水栗机组相连。2.如权利要求1所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，该系统还包括软启动器，所述软启动器的输入端与控制器的信号输出端和电路控制装置的输出端相连，软启动器的输出端与切换开关组相连。3.如权利要求2所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，所述控制器包括可编程控制器PLC和人机交互界面，可编程控制器PLC的输入端与人机交互界面和压力变送器的信号输出端相连，可编程控制器PLC的输出端与变频器、软启动器的输入端相连。4.如权利要求1或3所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，所述压力变送器上连接有为其工作供电的24V直流电源。5.如权利要求3所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，所述可编程控制器PLC采用带有RS485通讯接口的PLC控制器。6.如权利要求5所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，所述可编程控制器PLC采用西门子S7-200PLC。7.如权利要求1或3所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，所述变频器采用ABB变频器，其通过RS485通讯接口与PLC控制器进行通讯。8.如权利要求1所述的一种变频恒压供水电控系统，其特征在于，所述水栗机组包括I?5台水栗电机，所述电机控制器与水栗电机的数量保持一致。
【专利摘要】本实用新型涉及一种变频恒压供水电控系统，包括稳压电源、控制器、变频器、压力变送器、水泵机组和电路保护装置，所述稳压电源输出端与控制器、水泵机组和变频器的输入端相连，所述水泵机组包括切换开关组、至少一台水泵电机和电机控制器，所述切换开关组与电机控制器的输入端相连，所述变频器的输出端与切换开关组相连，所述控制器的信号输入端与压力变送器的信号输出端相连，所述控制器的信号输出端与变频器的输入端相连，所述电路保护装置与控制器、变频器、压力变送器以及水泵机组相连。本系统能够通过可编程控制器PLC编程调节水泵，减少浪费水资源，缩短供水时间，节约电能。
【IPC分类】F04B49/06
【公开号】CN204941881
【申请号】CN201520588094
【发明人】竺宗飞, 宋景峰
【申请人】南京贝德环保设备制造有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月7日