一种m拖n型智能变频控制柜、恒压供水系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变频控制柜领域，具体地，涉及一种M拖N型智能变频控制柜、恒压供水系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]随着社会发展以及人们意识的提高，节能减排越来越受到人们的重视，尤其是供水方面，如何在保证系统恒压稳定供水的同时节约能源成为当前研究的重点。
[0003]市场上绝大多数变频控制柜采用的都是“一拖N(—台变频器拖动N台水栗)”变频控制柜，所谓“一拖N”指的是一台变频器可以单独拖动N台水栗中的任意一台，每次保证一台水栗在变频运行状态，在供水量增加的时候，可以依次增加工频运行水栗的台数，反之，在供水量减少的时候，依次减少工频运行水栗的台数。这样的控制模式有一个明显的缺点，就是容易经常出现水栗频繁启动、水压控制不稳甚至波动很大、变频水栗低效率运行等情况，特别在较大功率水栗控制的时候尤为明显。这种情况往往发生在供水量临界点上，比如在供水需求量刚超过一台水栗的供水能力，系统就会判断再增加一台工频运行的水栗，供水压力此时会发生突变(冲击管道)；而后系统自动减少变频运行的水栗的频率，当降到二十赫兹的时候，此水栗就已经严重偏离高效区，失去节能降耗的作用，我们一般将此频率设为休眠频率;当变频器频率降到休眠频率，系统则让变频器休眠停转，或让工频水栗停止运行;而后因一台水栗供水能力不足，系统又会唤醒变频器运行或启动工频水栗，这样就会出现水栗频繁启动，水压严重波动的情况。特别在供水区域特别大，工艺设计4台及4台以上水栗的。“一拖N”型变频柜供水模式就不能满足需求了。
[0004]另外市场上大部分变频控制柜及恒压供水系统还存在以下几个方面的缺陷:
[0005]—是市场上的变频控制柜及恒压供水系统大多没有考虑水栗或变频器出现故障时如何能够实现容错控制，一旦水栗或变频器其中一个出现故障，整个系统将直接不工作，影响区域内的供水任务。另外，市场上的变频柜通常是给整个系统设置了一个自动\手动控制模式选择，没法实现精确到某台水栗的自控\手动\停用模式选择，这样一台水栗出现问题或需要维修时，无法将其独立脱离自动运行，从而影响整个系统的自动运行。
[0006]二是多采用单一固定设定压力模式，即系统投入之前，操作人员事先设定好了本系统的设定压力，整个系统正常工作时全天每个时刻都保持同一个供水压力。这样就造成系统长时间工作于高负荷的运行状态，即使夜间用水量变得很小的时候，管道上的压力依然保持较高水平，这样就造成大量的资源浪费。
[0007]三是现在市场上的变频控制柜及恒压供水系统中的设备多采用硬接线方式，系统内部接线繁复，一旦发生故障维修成本高昂。另外，由于缺乏友善的人机操作界面，现场设备的运行情况和相关参数的设置只能由专业人员通过电脑连接PLC进行，这样就十分不利于现场操作人员及时掌握设备运行情况，也不利于维修人员的检修。
[0008]由此可见，上述现有的变频控制柜、恒压供水系统及控制方法在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种无需频繁启动水栗、水压控制稳定、结构简单、不受水栗故障影响且方便操作、维修的变频控制柜及恒压供水系统以及控制方法，成为当前业界极需改进的目标。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题在于提供一种无需频繁启动水栗、水压控制稳定、结构简单、运行稳定、不受水栗故障影响且方便操作、维修的智能变频控制柜、恒压供水系统及控制方法。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0011]一种M拖N型智能变频控制柜，包括PLC、与PLC连接的M台变频器及N个智能电动机保护器;所述M台变频器用于与N台水栗连接且每台水栗仅能连接在一台变频器上;所述N个智能电动机保护器用于与N台水栗一对一连接;所述2 5，所述3 ^ NS15。
[0012]进一步地，还包括电力监控仪，所述电力监控仪、变频器和智能电动机保护器通过一根网线和PLC的一个串口相连接，采用ModBus通信协议;还包括通过网线与PLC连接的触摸屏，所述触摸屏通过网线连接到PLC的另一个串口；所述触摸屏上设置有串口和/或以太网口，所述串口连接有GPRS远传模块，所述以太网口连接VPN专线或3G/4G网络，均用于将运行数据上传至远程上位机，在远程方便的监测栗房恒压供水系统的运行。
[0013]进一步地，包括与PLC连接的、负责每台水栗变频启停的接触器以及与PLC连接的、控制每台水栗工频启停的接触器；与PLC连接的触摸屏上设置有每台水栗的手动运行、停用、自动运行选择按钮，通过所述按钮控制PLC进而控制接触器。
[0014]进一步地，所述PLC为支持存储卡功能的PLC，在系统升级或恢复的时候，使用存储卡就可实现程序的更换或系统的升级。
[0015]—种M拖N型智能恒压供水系统，包括上述的变频控制柜及N台水栗;所述M台变频器与N台水栗连接且每台水栗仅连接在一台变频器上;所述恒压供水系统在结构上将N台水栗分为M组，每组水栗台数范围为2-4;所述N个智能电动机保护器与N台水栗一对一连接;所述PLC根据供水系统出水压力情况来控制水栗的变频和工频启停。
[0016]一种上述恒压供水系统中的变频控制柜的控制方法，启动顺序是:先变频启动水栗，如所有变频器都工作于较高运行频率的时候依然无法满足系统的压力要求的时候，则再工频启动水栗;停止的顺序是:如有工频运行的水栗则先停止工频运行的水栗。
[0017]进一步地，包括:系统出现故障时，所述PLC可判断故障类型是水栗异常引起的变频故障还是变频器本身故障，如是前者记录变频器故障信息后自动清除变频器故障，并变频启动另一台水栗;如是后者则保持变频器故障状态，工频启动水栗。
[0018]进一步地，包括:根据现场供水要求，在不同时段通过触摸屏和/或远程上位机设置不同的供水压力。
[0019]进一步地，包括:当供水量减少的时候，变频器持续低频率运行，停止对应水栗的运行，系统进入休眠状态;然后，当供水量增加，管道压力反馈值达到“唤醒压力偏差值”时，唤醒系统重新启动水栗。休眠频率和唤醒压力偏差值均根据现场实际工艺情况进行设定。
[0020]进一步地，所述控制方法按照M为2_5、N为3-15设计;使用时，设定实际中不存在的水栗、变频器为停用模式和/或设定系统允许的最大同时运行水栗台数，实现几用几备类型的控制柜。
[0021]进一步地，所述PLC根据每台水栗的运行时间和运行状态决定每台水栗的启停优先权。为了保证每台水栗运行时间均匀分配，系统在运行过程中，根据每台水栗的累计运行时间强制切换正在运行的水栗。
[0022]进一步地，当系统出现故障时，故障会被系统记录下来并显示在触摸屏上;所述触摸屏上具有故障代码查询功能，用于在系统发生故障时，准确定位到故障点和故障类型。
[0023]通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果:
[0024]1、本发明采用“Μ拖N”型的变频控制方式，克服了现有“一拖多”型水栗频繁启动，水压严重波动的缺陷，无需频繁启动水栗、水压控制稳定，在供水区域特别大的情况下也能满足供水需求;另外，由于存在N台水栗，可以根据运行情况轮换均匀使用各台水栗，不但增强了水栗的使用寿命，而且增加了系统的灵活性。
[0025]2、本发明具有通讯网络化的优