一种智能变频恒压供水系统的制作方法

1.本实用新型属于自动化控制技术领域，特别涉及一种智能变频恒压供水系统。


背景技术：

2.在恒压供水系统运行过程中，由于负荷的变化，使管网压力发生变化，而管网压力变化会使plc控制器控制水泵运行供水。现有变频供水设备大多数采用单台变频器拖动多台水泵的供水方式，当用水量变大时，变频器的输出频率变大，水泵的供水量增大，当用水量继续增加时，系统将在控制器的控制下自动投入2#水泵，若用水量继续增加，则将3#水泵投入运行，这样就能基本保持水压恒定。
3.然而单台变频器拖动多台水泵的供水方式容易产生压力波动，实际压力对控制作用往往有滞后性，而且变频器在控制水泵转速时也具有一定滞后效应。由于控制的滞后性，在变频器切换水泵的过程中，会造成新启动的水泵电流过大，水压不稳定，影响下游用水单位的使用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种智能变频恒压供水系统，采用plc控制器、变频器模块、交流接触器、软启动器和水泵配合设计，通过添加软启动器回路，对变频器模块切换水泵时的电流波动进行控制，保证水泵安全有效的运行，从而解决新启动的水泵电流过大，水压不稳定，影响下游用水单位的使用的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案：
6.一种智能变频恒压供水系统，包括：
7.plc控制器，用于控制系统设定及指令发送；
8.水压采集模块，与所述plc控制器连接，用于实时采集水压信息；
9.多泵卡模块，与所述plc控制器连接，用于水泵的选择和切换；
10.变频器模块，与所述plc控制器连接，用于根据plc控制器的控制指令，调整系统内水泵的转速，防止水泵在运行过程中过压过载；
11.若干交流接触器，与所述变频器模块连接，用于根据所述plc控制器的指令，控制水泵的启动或停止；
12.软启动器，与所述交流接触器连接，用于启动水泵过程平滑无冲击；
13.水泵，与所述软启动器连接；
14.稳压电源模块，与所述plc控制器连接，用于水压采集模块、plc控制器和变频器模块供电。
15.进一步的，还包括：存储器模块，与所述plc控制器连接，用于保存系统运行的应用程序、用户数据以及运行过程中产生的数据。
16.进一步的，还包括：通信模块，与所述plc控制器连接，用于与上位机进行通信；上位机，与所述通信模块连接，用于分析数据的采集。
17.进一步的，还包括：触摸屏模块，与所述plc控制器连接，用于系统的可视化显示。
18.进一步的，所述交流接触器的数量为3个。
19.进一步的，所述plc控制器采用西门子s7-300。
20.进一步的，所述水压采集模块采用压力变送器cyyz08。
21.进一步的，所述变频器模块采用丹弗斯fc202。
22.进一步的，所述软启动器采用罗克韦尔smc-3。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
24.本实用新型采用plc控制器、变频器模块、交流接触器、软启动器和水泵配合设计，通过添加软启动器，对变频器模块切换水泵时的电流波动进行控制，可以有效的克服新启动的水泵电流过大、水压波动剧烈等问题，限制水泵的启动电流，对水泵电流实时控制，从而确保水泵正常工作，延长水泵寿命，保证运行的安全性，亦能实现水泵的最优化管理及控制的目的；同时，本系统各种器件均为现有技术中常见器件，运行成本低，控制简单方便。
附图说明
25.图1为本实用新型一种智能变频恒压供水系统的整体结构示意图；
26.图2为本实用新型运用后水压波动变化情况表；
具体实施方式
27.为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
28.参见图1，本实用新型提供一种智能变频恒压供水系统，包括：plc控制器、水压采集模块、多泵卡模块、变频器模块、若干交流接触器、软启动器、水泵、稳压电源模块、存储器模块、通信模块、上位机、触摸屏模块。
29.plc控制器采用西门子控制器，型号为西门子s7-300，具有高性能高稳定度的特点，通过水压采集模块对管道的压力数据进行采集，并根据控制系统设定进行数据处理，控制交流接触器组的通断，同时通过运算得到变频器运行的变化量，再经通信模块进行输出，控制水泵抽水，稳定水压；同时对过流、过压、过温等故障信息发出相应的故障处理指令，从而对水泵进行的实时控制。
30.水压采集模块采用压力变送器，型号为cyyz08，与plc控制器连接，用于实时采集水压信息，并将水压检测信号输入plc控制器。
31.多泵卡模块采用丹弗斯多泵控制器,与plc控制器连接，用于根据plc控制器的控制指令，控制水泵的选择和切换。
32.变频器模块采用丹弗斯变频器，型号为丹弗斯fc202，与plc控制器连接，用于根据plc控制器的控制指令，调整水泵的转速，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的目的，运行可靠，防止水泵在运行过程中出现过压过载现象，防止水泵损坏。
33.若干交流接触器采用西门子交流接触器，型号为3tf45，数量优选为3个，设置在变频器模块与水泵之间，并且连接至plc控制器，用于根据plc控制器的指令，控制水泵的启动或停止。
34.软启动器采用罗克韦尔软启动器，型号为罗克韦尔smc-3，数量为3个，设置在交流
接触器和水泵之间，具有电机软起动、软停车、轻载节能功能，实现平滑启动，降低启动电流，减少了因变频器模块突然切泵所带来的全压启动造成的机械损伤，延长水泵的使用寿命，提高系统的工作效率。
35.水泵与软启动器连接，数量为3个，根据plc控制器的控制指令，提供供水。
36.存储器模块采用simatic mmc卡存储器，型号为2mbyte sc-v9，用于保存系统运行的应用程序、用户数据、以及运行过程中产生的数据。
37.通信模块采用丹弗斯通信卡，型号为dp mca101，采用can通信方式，plc控制器对数据进行分析处理后，通过can2.0b输出到上位机。
38.上位机与通信模块连接，用于对plc控制器分析处理后的数据进行采集。
39.触摸屏模块采用西门子触控屏，型号为hmi ipc477c，与plc控制器相连，可时实显示供水系统各监控参数，可就地设定系统参数，可实时显示状态信息、报警信息；操作人员在进行就地操作时，可随时正确掌握设备状况和避免错误，利于维护；触摸屏界面采用基于嵌入式的wince系统，操作简洁，可移植性高。
40.稳压电源模块提供24v电源，与所述plc控制器连接，当选择220v作为恒压供水系统的总电源时，通过ac-dc模块由总电源降压得到24v电源，其中ac-dc模块型号为明纬dr-30-24，为水压采集模块、plc控制器和变频器模块供电。
41.参见图2，通过增加软启动器后，系统供水能力增强，对该恒压供水系统一个月中10日、20日、30日三个时段的水压波动状况进行了观察统计，得到图2中数据，该恒压供水系统的出口压力在0.45到0.65之间，水压稳定，下游用水单位使用状况良好。
42.本实用新型的工作原理为：
43.plc控制器接收水压采集模块的水压检测信号后驱动1号水泵工作，plc控制器根据水压检测信号输出对应的变频信号，变频器模块接收变频信号后输出驱动信号，水泵根据驱动信号进行供水。若水压检测信号小于第一设定值，plc控制器驱动变频器模块切换到2号水泵工作，1号水泵转为工频运行。若水压检测信号小于第二设定值，plc控制器驱动变频器模块切换到3号水泵工作，1号水泵和2号水泵转为工频运行，以保证水泵正常工作。软启动器可以避免变频器模块切换水泵时导致的大电流现象，减小切泵的启动电流，给予变频器模块反应时间，使恒压供水系统在新加入水泵工作时更加稳定。
44.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。