一种物料输送泵节能控制装置的制作方法

本实用新型一种物料输送泵节能控制装置，属于物料输送泵节能控制装置技术领域。

背景技术：

在连续性的工业生产中，为了避免因单台物料输送泵故障造成整个工艺流程中断，通常会设计两台同型号的物料输送泵一开一备或三台同型号的设备两开一备，因此总有一台物料泵处于备用闲置状态，其他物料泵满负荷、高转速运行；但这种系统设计也存在缺陷：一是备用的物料泵闲置未充分利用，二是运行的物料泵长期满负荷、高转速运行，可能会缩短使用寿命，使故障率越来越高，三是主泵和备用泵切换实时性差，由于没有完备的泵工作反馈机制，不利于整个系统的长期稳定运行，四是多台物料泵工作能耗高。

现有技术中提供两台型号相同或相近的物料泵，两泵并联输出，当一号物料泵满负荷高频运行时，往外输送物料，二号物料泵处于停止备用状态，两台设备之间相互独立，不能相互之间建立工作反馈机制，在控制系统上有待改进。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种物料输送泵节能控制装置硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种物料输送泵节能控制装置，包括中央控制器，所述中央控制器的控制端分别与第一物料泵、第二物料泵相连；

所述第一物料泵的出料口设置有第一出口阀，所述第一物料泵连接的出料管上还设置有第一流量传感器；

所述第二物料泵的出料口设置有第二出口阀，所述第二物料泵连接的出料管上还设置有第二流量传感器；

所述第一物料泵、第二物料泵的出料管末端均与总管相连，所述总管上设置有第三流量传感器；

所述中央控制器的信号输出端分别与第一出口阀、第二出口阀相连；

所述中央控制器的信号输入端分别与第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器相连；

所述中央控制器使用的芯片为控制芯片u1，所述中央控制器的电路结构为：

所述控制芯片u1的19脚并接晶振x1的一端后与电容c1的一端相连，所述控制芯片u1的18脚并接晶振x1的另一端后与电容c2的一端相连，所述电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地；

所述控制芯片u1的9脚并接电容c3的一端后与复位开关ka1的一端相连，所述控制芯片u1的31脚并接电容c3的另一端，电阻r3的一端后与vcc输入电源相连，所述电阻r3的另一端与复位开关ka1的另一端相连；

所述控制芯片u1的10脚、11脚与led显示屏相连；

所述控制芯片u1的21脚、22脚、23脚与控制键盘相连；

所述控制芯片u1的32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚与出口阀门的控制端相连；

所述控制芯片u1的1脚、2脚、3脚分别与物料泵的控制端相连；

所述控制芯片u1的24脚、25脚、26脚、27脚、28脚与流量传感器的信号输出端相连。

所述控制芯片u1的型号为at89c51。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过对两台物料泵采取联合控制，提高了备用物料泵的使用效率，可以避免主泵长时间运行，降低系统故障率，多条支路上输出等量的物料，消耗的电量更低，主备泵切换灵敏，可靠性强，生产稳定性更好，解决了备用物料泵的闲置问题，延长了主备泵的使用寿命，主备泵根据系统的控制反馈切换实时性好，有利于整个系统的稳定运行，使输出相同流量的物料消耗更低电量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中央控制器的电路图；

图中：1为中央控制器、2为第一物料泵、3为第二物料泵、4为第一出口阀、5为第一流量传感器、6为第二出口阀、7为第二流量传感器、8为第三流量传感器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种物料输送泵节能控制装置，包括中央控制器1，所述中央控制器1的控制端分别与第一物料泵2、第二物料泵3相连；

所述第一物料泵2的出料口设置有第一出口阀4，所述第一物料泵2连接的出料管上还设置有第一流量传感器5；

所述第二物料泵3的出料口设置有第二出口阀6，所述第二物料泵3连接的出料管上还设置有第二流量传感器7；

所述第一物料泵2、第二物料泵3的出料管末端均与总管相连，所述总管上设置有第三流量传感器8；

所述中央控制器1的信号输出端分别与第一出口阀4、第二出口阀6相连；

所述中央控制器1的信号输入端分别与第一流量传感器5、第二流量传感器7、第三流量传感器8相连；

所述中央控制器1使用的芯片为控制芯片u1，所述中央控制器1的电路结构为：

所述控制芯片u1的19脚并接晶振x1的一端后与电容c1的一端相连，所述控制芯片u1的18脚并接晶振x1的另一端后与电容c2的一端相连，所述电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地；

所述控制芯片u1的9脚并接电容c3的一端后与复位开关ka1的一端相连，所述控制芯片u1的31脚并接电容c3的另一端，电阻r3的一端后与vcc输入电源相连，所述电阻r3的另一端与复位开关ka1的另一端相连；

所述控制芯片u1的10脚、11脚与led显示屏相连；

所述控制芯片u1的21脚、22脚、23脚与控制键盘相连；

所述控制芯片u1的32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚与出口阀门的控制端相连；

所述控制芯片u1的1脚、2脚、3脚分别与物料泵的控制端相连；

所述控制芯片u1的24脚、25脚、26脚、27脚、28脚与流量传感器的信号输出端相连。

所述控制芯片u1的型号为at89c51。

本实用新型通过加入控制系统可以同时控制两台物料泵协调运转，使第一物料泵和第二物料泵同时启动且均维持在低频运行状态，同时往外输送物料；系统中的第一流量传感器实时监测第一物料泵的输出流量，第二流量传感器实时监测第二物料泵的输出流量，第三流量传感器实时监测总管的输出流量；所述中央控制器可以同时控制第一出口阀和第二出口阀的开闭，实现调节相应物料泵的出料流量，所述中央控制器可以向出口阀发送相应控制信号，同时可以接收相应物料泵发回的工作反馈信号，中央控制器通过接收相应的流量反馈信号，可以控制相应物料泵调整运行频率和出阀口大小。

当第一物料泵工作出现故障时，中央控制器根据第一流量传感器、第三流量传感器采集数据的变化，自动控制第一物料泵降低工作频率，并提高第二物料泵的工作频率，并满足故障前第三流量传感器采集物料流量总量不变的要求。

同理，当第二物料泵运行出现异常或故障时，中央控制器根据第二流量传感器、第三流量传感器采集数据的变化，控制第二物料泵降低工作频率或控制停机，并提高第一物料泵的控制频率，满足故障前第三流量传感器采集物料流量总量不变的要求。

根据电力设计手册公式，离心式泵的流量与转速成正比例关系，功率与流量的三次方成比例关系；即：p∝n3、q∝n、p∝q3，若采用转速控制流量，当流量减小时，所需功率近似按流量的三次方大幅度下降。

根据工程经验，通常用水量大的管路系统特性曲线平缓时，可近似认为两台泵并联运行时，其流量与单台泵运行时的流量成倍增加；当一号物料泵输送1立方物料需要1个单位的电量，如果两台物料泵同时低频运行，则一号二号物料泵各需输出0.5立方的物料就能满足之前的工况，而此时的总电量消耗为0.5^3+0.5^3=0.25，能耗大幅下降，尤其是当单台物料泵接近于工频运行无法节能时，采用该方法节电效果更为明显。

本实用新型使用的中央控制器是基于单片机控制pwm直流电机调速来实现对物料泵工作的控制，中央控制器以at89c51单片机为核心，以直流电机为控制对象，以l298n为h桥驱动芯片实现电动机的转速反馈控制；调节pwm占空比从而控制物料泵电机两端电压，以达到调速的目的；控制器芯片支持用4*4键盘输入有关控制信号及参数，并在led显示屏上实时显示当前物料泵运行参数；整个系统实现了单片机控制物料泵的启制动、速度调节的效果，满足多物料泵协调运转的需求。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。