专利名称：智能化变频恒压供水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频恒压供水系统技术领域，具体为一种智能化变频恒压供水系统。
背景技术：
近年来随着城市的现代化建设，高层建筑越来越高，高层供水系统早已超过市政供水所能达到的范围，故利用水泵来实现高层供水的设备应运而生，现在所采用的供水方式主要有水箱供水系统和无负压供水系统两种方式；但不论采用哪种方式，供水的稳定性和有效性是至关重要的，因为这两个参数将直接影响到用户用水的效果。不论是水箱供水系统还是无负压供水系统，均需要一套安全、可靠、直观、简单的变频恒压供水系统；目前市场上实用的变频恒压供水系统，往往都是采用可编程逻辑控制器控制离散量，变频器控制变频恒压；或者PID控制器控制变频器的运行频率两种方式，不仅系统各部分状态不直观，部分参数修改的操作也较为复杂，不够人性化。采用水箱供水的方式，对于液位的控制往往是使用水箱内设置液位开关的方式，不仅调节水箱液位限制非常麻烦，而且液位开关的材质、安装方式等问题均容易对水箱的水造成二次污染。随着节能降耗要求的提出，变频恒压供水设备就必须具备小流量停机节能的功能，此功能的实现往往是对变频器的频率进行监视，然后确定某个确定的频率值为小流量的标识。但在不少老城区都存在水压不稳的情况，在采用无负压叠压供水的方式下，就会影响到这个节能频率值的有效执行。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种智能化变频恒压供水系统，其智能化程度高，通过触摸显示屏与可编程逻辑控制器控制系统各部分状态并为用户提供交互界面，达到控制供水系统压力，减少水泵起动次数，实现供水系统的安全、可靠、恒压供水，以解决上述背景技术中的缺点。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:智能化变频恒压供水系统，包括控制柜、水泵、进水压力变送器、出水压力变送器、气压罐、管网组件；其中，控制柜包括触摸显示屏、变频器、可编程逻辑控制器、动力控制电路，触摸显示屏、变频器与可编程逻辑控制器连接，变频器、可编程逻辑控制器、水泵与动力控制电路连接；进水横管上设置有进水压力变送器，出水横管上设置有出水压力变送器，进水压力变送器和出水压力变送器与可编程逻辑控制器连接，气压罐设置在出水横管出水端，管网组件连通进水管和出水管。在本实用新型中，进水压力变送器和出水压力变送器用于将进水和出水的实时压力值转换成4-20mA信号传送给可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器的程序通过逻辑运算和PID运算，对进水和出水压力值进行分析处理，最终给出系统各部件启停控制，进而参与控制过程，并为变频器提供频率值信号，变频器根据可编程程序控制器的指令，调整电路频率、控制水泵转速；最终使得供水系统的输出压力稳定在目标值。在本实用新型中，可编程逻辑控制器程序设计有水泵运行累计时长计算功能，每次停机再启动前对比两个水泵的运转时间，选择累计运转时间短的水泵作为优先启动的水泵；使得水泵的运转时长更加平衡，避免单个水泵长期停机可能导致的锈蚀情况，有效延长供水设备的使用寿命。在本实用新型中，可编程逻辑控制器程序中，对进水和出水压力信号进行不同方式的过滤，使得信号受变频器干扰的程度得到大大的降低；同时出水横管出水端设置气压罐，通过气压罐内隔膜的张紧和放松来缓冲水压的变化，有利于提高供水扬程的精度。在本实用新型中，触摸显示屏设置在控制柜面板上，供用户查看系统状态和设置参数。其中可通过触摸显示屏设定设备的运行参数包括:供水压力目标值、PID各参数、供水压力低限制值、供水压力高限制值、进水压力最低限制值、水泵正常与否等；可显示的设备参数包括:进水压力当前值、出水压力当前值、水泵运行频率值、故障信息及其解决办法
坐寸ο在本实用新型中，控制柜面板上还设置有四个指示灯和一个旋钮，分别是电源指示灯、警报指示灯、运行指示灯、休眠指示灯以及手动/停止/自动切换旋钮。在本实用新型中，针对进水管水压不稳而导致设备无水自动停机功能失效的问题，增设进水压力变送器实时读取进水管水压的实时情况，设计进水管水压分段控制方式，即按照不同区间的进水水压，为无水自动停机的控制频率设定相应的值，增加了设备的智能化程度，使得部分市政管网水量充足，即使水压不稳的地区也能够正常使用。有益效果:本实用新型采用可编程逻辑控制器控制整个供水系统，其智能化程度高，操作简便，综合性能更稳定，自动选择累计运转时间短的水泵作为优先启动的水泵；使得水泵的运转时长更加平衡，避免单个水泵长期停机可能导致的锈蚀情况，水泵高效运行节能效果显著；杜绝二次污染，提高了供水水质，减少了启停冲击力，大大提高供水设备的使用寿命，降低经常费用开支。
图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1的智能化变频恒压供水系统，包括触摸显示屏1、变频器2、可编程逻辑控制器3、动力控制电路4、水泵5、进水压力变送器6、出水压力变送器7、气压罐8、管网组件9 ;其中，触摸显示屏1、变频器2与可编程逻辑控制器3连接，变频器2、可编程逻辑控制器
3、水泵5与动力控制电路4连接；进水横管上设置有进水压力变送器6，出水横管上设置有出水压力变送器7，进水压力变送器6和出水压力变送器7与可编程逻辑控制器3连接，气压罐8设置在出水横管出水端，管网组件9连通进水管和出水管。在本实施例中，进水压力变送器6和出水压力变送器7用于将进水和出水的实时压力值转换成4-20mA信号传送给可编程逻辑控制器3 ;可编程逻辑控制器3的程序通过逻辑运算和PID运算，对进水和出水压力值进行分析处理，最终给出系统各部件启停控制，进而参与控制过程，并为变频器2提供频率值信号，变频器2根据可编程程序控制器的指令，调整电路频率、控制水泵5转速；最终使得供水系统的输出压力稳定在目标值。在本实施例中，可编程逻辑控制器3程序设计有水泵运行累计时长计算功能，每次停机再启动前对比两个水泵的运转时间，选择累计运转时间短的水泵作为优先启动的水泵；使得水泵的运转时长更加平衡，避免单个水泵长期停机可能导致的锈蚀情况，有效延长供水设备的使用寿命。在本实施例中，可编程逻辑控制器3程序中，对进水和出水压力信号进行不同方式的过滤，使得信号受变频器2干扰的程度得到大大的降低；同时出水横管出水端设置气压罐8，通过气压罐8内隔膜的张紧和放松来缓冲水压的变化，有利于提高供水扬程的精度。在本实施例中，控制柜包括触摸显示屏1、变频器2、可编程逻辑控制器3、动力控制电路4，触摸显示屏I设置在控制柜面板上，供用户查看系统状态和设置参数。其中可通过触摸显示屏I设定设备的运行参数包括:供水压力目标值、PID各参数、供水压力低限制值、供水压力高限制值、进水压力最低限制值、水泵正常与否等；可显示的设备参数包括:进水压力当前值、出水压力当前值、水泵运行频率值、故障信息及其解决办法等。在本实施例中，控制柜面板上还设置有四个指示灯和一个旋钮，分别是电源指示灯、警报指示灯、运行指示灯、休眠指示灯以及手动/停止/自动切换旋钮。在本实施例中，针对进水管水压不稳而导致设备无水自动停机功能失效的问题，增设进水压力变送器6实时读取进水管水压的实时情况，设计进水管水压分段控制方式，即按照不同区间的进水水压，为无水自动停机的控制频率设定相应的值，增加了设备的智能化程度，使得部分市政管网水量充足，即使水压不稳的地区也能够正常使用。在本实施例中，当系统处于手动操作状态时，用户可通过触摸显示屏I界面的手动操作区域来对相应的水泵进行手动启动操作。在本实施例中，在进水高于供水要求值，且无其他故障时，自动运行；在出水压力值低于程序设定的下限，可编程逻辑控制器3中程序依据用户的设定，开始进行PID计算和水泵投切逻辑计算，最终为变频器2传递频率信号，为外部逻辑电路给出相应操作，控制相应的电机运转频率，压力高则降低频率，压力低则提高频率，最终使得出水扬程稳定在用户要求的值范围内。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.智能化变频恒压供水系统，包括控制柜、水泵、进水压力变送器、出水压力变送器、气压罐、管网组件；其特征在于，控制柜包括触摸显示屏、变频器、可编程逻辑控制器、动力控制电路，触摸显示屏、变频器与可编程逻辑控制器连接，变频器、可编程逻辑控制器、水泵与动力控制电路连接；进水横管上设置有进水压力变送器，出水横管上设置有出水压力变送器，进水压力变送器和出水压力变送器与可编程逻辑控制器连接，气压罐设置在出水横管出水端，管网组件连通进水管和出水管。
2.根据权利要求1所述的智能化变频恒压供水系统，其特征在于，触摸显示屏设置在控制柜面板上。
3.根据权利要求1所述的智能化变频恒压供水系统，其特征在于，控制柜面板上还设置有四个指示灯和 一个旋钮。
专利摘要智能化变频恒压供水系统，其中，控制柜包括触摸显示屏、变频器、可编程逻辑控制器、动力控制电路，触摸显示屏、变频器与可编程逻辑控制器连接，变频器、可编程逻辑控制器、水泵与动力控制电路连接；进水横管上设置有进水压力变送器，出水横管上设置有出水压力变送器，进水压力变送器和出水压力变送器与可编程逻辑控制器连接，气压罐设置在出水横管出水端，管网组件连通进水管和出水管。本实用新型采用可编程逻辑控制器控制整个供水系统，其智能化程度高，操作简便，综合性能更稳定，水泵高效运行节能效果显著；杜绝二次污染，提高了供水水质，减少了启停冲击力，大大提高供水设备的使用寿命，降低经常费用开支。
文档编号E03B1/00GK202969451SQ20122070813
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者曲春明, 黄炎, 张晓知, 谢兴文, 吴小林 申请人:株洲南方宇航环保工业有限公司