水塔水位自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水位控制技术领域，是结合机械、电子、控制技术为一体的自动控制系统。
【背景技术】
[0002]供水是一个关系国计民生的重要产业。随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，要满足及时、准确、安全保证充足供水，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，为此必须进行水塔水位控制自动化系统的改造。现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。水塔水位的监测和控制，再也不需要人工进行操作。实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。水塔水位自动控制器，具有适应各种液体液位的检测和控制的功能，是可以投入实际生产的产品。
[0003]在人们日常生产生活中，经常需要对水位进行控制，水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，并且很不稳定。而利用PLC和传感器构成了水塔水位的控制系统，利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化参数转换成相应的电信号，主控台应用MCGS组态软件对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置，保持水压恒定，从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，灵敏性好。
【发明内容】
[0004]本系统由由PLC、四台离心泵，一台变频器、一只压力仪表、各种电路监测和报警装置等组成。采用16只交流接触器，完成水泵的起停和切换任务；采用150VA 380V/220V变压器供给；根据管网所需压力，工作过程中自动实施对1#泵、2#泵、3#泵、4#泵的起停控制与变频、工频的切换控制，达到恒压供水的目的。本系统具有手动、自动控制功能:正常状态下，自动运行，保障恒压供水。变频器或某水泵故障情况下，能对另一正常水泵直接进行工频起停的控制，达到应急供水、不耽误生产的要求。自动模式下，四台水泵的起动均由变频器进行软起动。变频器或者水泵故障时，系统具有报警功能。变频器采用恒压供水变频一拖四的运行方式。
[0005]用变频调速和PLC来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比较，节能效果十分显著。其优点是:起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应；在锅炉和其他燃烧重油的场合，恒压供油可使油的燃烧更加充分，大大地减轻了对环境的污染。
【附图说明】
[0006]图1是供水系统管网结构图；
图2是闭环实时控制系统图；
图3是系统构成不意图。
【具体实施方式】
[0007]水塔的水位自动控制其根本目的是要让整个供水管网压力趋于恒定，所以本系统的思路就是利用变频器调节水泵的转速以控制流量，使水塔水位保持不变，压力信号由压力仪表获得，变频器由PLC控制，同时PLC控制几台水泵的切入与切出。
[0008]恒压供水系统利用变频器调节水泵的转速以控制流量，使水塔水位保持不变，压力信号由压力仪表获得，变频器由PLC控制，同时PLC控制几台水泵的切入与切出。系统具有手动、自动控制功能，变频故障时可实施工频应急运行，变频器以一拖四的运行方式，各台电动机均有变频器软起动，减缓了电气与机械冲击。根据用水量大小，用PLC控制各台电机的工频、变频或变频、工频投切。
[0009]本系统变频/工频、工频/变频的切换控制，并不是取决于变频器的输出端子信号，而是由压力仪表的输出的压力上、下限信号输入PLC，进行切换控制。变频器不再运行于PID模式，只运行于普通模式之下，根据压力仪表输出的4-20mA信号和PLC输出的起、停信号，“被动运行”，进行压力的自动调节。系统运行的质量更大程度上取决于压力仪表PID的性能。
[0010]由压力传感器采样管网压力信号，压力仪表具有优良的PID控制性能，输出随压力大小变化的4-20mA电流信号，控制变频器的转速从而对管网压力进行细调；压力仪表同时还输出压力上限和压力下限信号，输入到PLC，当压力下限信号出现，并经延时后，PLC控制1#泵由变频切换到工频运行，同时变频起动2#泵运行。当压力下限信号继续存在，则依次将2#、3#、4#泵切换到工频运行；压力上限信号出现，并经延时后，PLC控制1#工频泵停机。如压力下限信号依旧存在，则依次停掉工频泵。控制的结果，使管网压力能较好的维持于给定压力范围内。
【主权项】
1.一种水塔水位自动控制系统，其特征在于:恒压供水系统利用变频器调节水泵的转速以控制流量，使水塔水位保持不变，变频器采用一拖四的运行方式，并且由PLC控制，PLC同时控制几台水泵的切入与切出，根据用水量大小，用PLC控制各台电机的工频、变频或变频、工频投切。
2.根据权利要求1所述水塔水位自动控制系统，其特征在于，所述恒压供水系统利用变频器调节水泵的转速以控制流量，使水塔水位保持不变。
3.根据权利要求1所述水塔水位自动控制系统，其特征在于，所述变频器采用一拖四的运行方式，并且由PLC控制。
4.根据权利要求1所述水塔水位自动控制系统，其特征在于，所述PLC同时控制几台水泵的切入与切出。
5.根据权利要求1所述水塔水位自动控制系统，其特征在于，所述PLC根据用水量大小，控制各台电机的工频、变频或变频、工频投切。
【专利摘要】本发明公开了一种水塔水位自动控制系统，其特征在于：恒压供水系统利用变频器调节水泵的转速以控制流量，使水塔水位保持不变。压力信号由压力仪表获得，变频器由PLC控制，同时PLC控制几台水泵的切入与切出。系统具有手动、自动控制功能，变频故障时可实施工频应急运行，变频器以一拖四的运行方式，各台电动机均有变频器软起动，减缓了电气与机械冲击。根据用水量大小，用PLC控制各台电机的工频、变频或变频、工频投切。
【IPC分类】G05D9-12
【公开号】CN104699129
【申请号】CN201310683955
【发明人】任波
【申请人】任波
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日