一种水泵保护控制装置的制作方法

本实用新型涉及水泵设备控制系统技术领域，特别涉及一种结构简单、维护方便、性能安全可靠、智能化的水泵保护控制装置。

背景技术：

目前，很多水泵控制器采用控制按钮、转换开关、热继电器、显示仪表、指示灯的组合方式对水泵进行保护控制，该方案接线复杂、占据空间较大、维护很不方便，且不支持通信功能、智能化程度低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种水泵保护控制装置。

本实用新型的一种水泵保护控制装置，包括：

MCU模块，分别与所述MCU模块相连的用于检测水泵三相电压、三相电流的电压电流测量模块、用于输入水泵起停信号的开关量输入模块、用于输出水泵起停信号的继电器输出模块、用于显示水泵运行参数及工作指示灯的显示模块、用于将水泵的实时运行参数传输至上位机监控系统的通信模块，以及电源模块；

所述电压电流测量模块通过SPI接口与主控制器相连；

所述显示模块与所述MCU模块的I/O口相连；

所述电压电流测量模块通过SPI接口与MCU模块相连；

所述通信模块与MCU模块的UART接口相连；

所述开关量输入模块与MCU模块的数字量输入口相连；

所述继电器输出模块与MCU模块的数字量输出口相连；

所述电源模块为电压电流测量模块、开关量输入模块、继电器输出模块、MCU模块、显示模块和通信模块提供工作电源。

进一步的，所述电压电流测量模块内设有电能计量芯片，对水泵的三相电压、 三相电流信号进行数据采集处理，通并过SPI接口将运算结果传输至MCU模块。

进一步的，所述电能计量芯片为V9203。

进一步的，所述继电器输出模块提供水泵起停信号输出，根据MCU模块的指令控制水泵起停，同时对欠压、过压、欠载、过载、堵转、阻塞、接地故障报警输出。

进一步的，所述电源模块采用反激式开关电源，电源主芯片为TNY286。

进一步的，所述MCU模块通过电压电流测量模块实现水泵的正常电压电流信号的采集且具有欠压保护、过压保护、欠载保护、过载保护、堵转保护、阻塞保护、接地保护功能，所述MCU模块的单片机为STM32F103VCT6。

进一步的，所述显示模块采用LED显示，实时显示水泵运行参数，以及水泵参数设置。

进一步的，所述通信模块通过RS485接口将水泵的实时运行参数传输至上位机监控系统，RS485接口芯片为MAX13485。

进一步的，所述开关量输入模块提供水泵起停信号输入，开关量输入模块为光耦隔离式电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型能够解决传统水泵控制方案接线复杂、占据空间较大、维护很不方便，且不支持通信功能、智能化程度低等缺点。本实用新型可以实现水泵的手动/自动起停控制功能(通过开关量输入进行模式选择，手动方式通过现场操作按钮接开关量输入起停；自动方式通过远程通信直接控制起停)，故障保护功能、通信功能以及实时显示水泵的运行参数，具有智能化、运行安全可靠、结构紧凑、方便客户使用等优点。

附图说明

图1为本实用新型的水泵保护控制装置的模块图；

图2为水泵保护控制装置中显示模块的电路原理图；

图3为水泵保护控制装置中电压电流测量模块的电路原理图；

图4为水泵保护控制装置中MCU模块的电路原理图；

图5为水泵保护控制装置中通信模块的电路原理图；

图6为水泵保护控制装置中开关量输入模块的电路原理图；

图7为水泵保护控制装置中继电器输出模的电路原理图；

图8为水泵保护控制装置中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种水泵保护控制装置，包括：

MCU模块，分别与MCU模块相连的用于检测水泵三相电压、三相电流的电压电流测量模块、用于输入水泵起停信号的开关量输入模块、用于输出水泵起停信号的继电器输出模块、用于显示水泵运行参数及工作指示灯的显示模块、用于将水泵的实时运行参数传输至上位机监控系统的通信模块，以及电源模块；

电压电流测量模块通过SPI接口与主控制器相连；

显示模块与MCU模块的I/O口相连；

电压电流测量模块通过SPI接口与MCU模块相连；

通信模块与MCU模块的UART接口相连；

开关量输入模块与MCU模块的数字量输入口相连；

继电器输出模块与MCU模块的数字量输出口相连；

电源模块为电压电流测量模块、开关量输入模块、继电器输出模块、MCU模块、显示模块和通信模块提供工作电源。

如图2-3所示，水泵保护控制装置的电路原理图，包括：

显示模块采用四排LED1、LED2、LED3、LED4四位一体的八段LED显示，显示驱动芯片采用TM1640，四排数码管可以实时显示水泵运行参数、以及水泵参数设置。

电压电流测量模块通过U26电能计量芯片V9203对水泵的三相电压、三相电流信号进行采集处理，V9203通过SPI接口并将运算结果传输至MCU模块。

MCU模块通过电压电流测量模块实现水泵的正常电压电流信号的采集以及欠压、过压、欠载、过载、堵转、阻塞、接地保护功能，单片机采用STM32F103VCT6。

通信模块通过RS485接口将水泵的实时运行参数传输至上位机监控系统，RS485接口芯片采用MAX13485。

开关量输入模块采集液位开关信号，MCU模块根据液位信号发出水泵起停命令，开关量输入模块采用光耦隔离式电路输入，光耦U13、U15、U16、U20型号为EL357。

继电器输出模块根据MCU模块发出水泵起停命令控制水泵起停，根据MCU模块电压电流信号判断输出欠压、过压、欠载、过载、堵转、阻塞、接地报警信号或故障信号，继电器采用HF49FD。

电源模块分别为显示模块、电压电流测量模块、MCU模块、通信模块、开关量输入模块以及继电器输出模块提供工作电源，电源模块采用反激式开关电源，电源主芯片U32为TNY276。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。