一种智能恒压供水系统的制作方法

1.本实用新型涉及恒压供水系统，更具体地说，涉及一种智能恒压供水系统。


背景技术：

2.恒压供水系统是指在管网中流量发生变化时，出口压力保持不变的一种供水方式，出口压力依据区域内用户需求而定。传统恒压供水系统采用单一plc作为主控单元，控制变频器驱动供水机组进行变频恒压供水，一旦主控单元的plc损坏，无法正常及时下达控制指令至变频器，变频器无信号输入就会导致整个恒压供水系统不能正常工作；停机后需要专业工程师现场维修或启动临时手动驱动回路。前者需要耗费大量检修时间；后者手动驱动会造成管路压力不稳定和流量不足的局面。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的一旦plc损坏导致整个系统瘫痪的缺陷，本实用新型的目的是提供一种智能恒压供水系统，以解决上述缺陷问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种智能恒压供水系统，包括水压检测单元、控制单元、切换单元、变频器组和水泵机组；
6.所述控制单元与所述水压检测单元连接，以接收并处理所述水压检测单元发出的水压监测信号；
7.所述控制单元与所述变频器组连接，若所述水压监测信号低于所述控制单元的设定压力，则发出控制信号启动所述变频器组；若所述水压监测信号大于或等于所述控制单元的设定压力，则发出控制信号降低所述变频器组的频率或停止所述变频器组；
8.所述控制单元与所述切换单元连接，所述切换单元与所述变频器组连接，若所述控制单元失效，则由所述切换单元输出指令至所述变频器组；
9.所述变频器组与所述水压检测单元连接，以接收并处理所述水压检测单元的水压监测信号；
10.所述变频器组与所述水泵机组连接，以启动或停止所述水泵机组。
11.较佳的，所述水压检测单元的水压监测信号包括所述水泵机组的一路进水总管压力、两路出水总管压力和三路压力信号。
12.较佳的，所述水压检测单元通过信号隔离器将所述水压监测信号输送至所述控制单元、所述变频器组。
13.较佳的，所述变频器组包括三台智能化变频器。
14.较佳的，所述智能化变频器之间采用can-bus通讯。
15.较佳的，所述水泵机组为三相380v交流电源的异步电机。
16.较佳的，所述控制单元为plc。
17.本实用新型所提供的一种智能恒压供水系统，采用控制单元作为常规控制器，变
频器组作为应急控制器，使得在单一控制器损坏情况下，系统仍能够正常运行，保障了对恒压供水的需求。
附图说明
18.图1是本实用新型智能恒压供水系统的框架示意图；
19.图2是本实用新型智能恒压供水系统中变频器组驱动水泵机组的电气原理示意图；
20.图3是本实用新型智能恒压供水系统中控制单元驱动变频器组的原理示意图。
具体实施方式
21.为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
22.结合图1所示，本实用新型所提供的一种智能恒压供水系统，包括水压检测单元1、控制单元2、切换单元3、变频器组4和水泵机组5。
23.控制单元2与水压检测单元1连接，以接收并处理水压检测单元1发出的水压监测信号。
24.控制单元2与变频器组4连接，若水压监测信号低于控制单元2的设定压力，则发出控制信号启动变频器组4；若水压监测信号大于或等于控制单元2的设定压力，则发出控制信号降低变频器组4的频率或停止变频器组4。
25.控制单元2与切换单元3连接，当控制单元2发生故障、或控制单元2与变频器组4之间通讯异常，发送信号至切换单元3。
26.切换单元3与变频器组4连接，一般情况下，接收控制单元2控制指令启动或停止水泵机组4；一旦控制单元2损坏或两者通讯异常，切换单元3接收到故障信号，数字量输出指令至变频器组4，变频器组4启动自身内部预设定程序，此时变频器组4内任一变频器成为主控变频器，其余变频器成为辅控变频器，辅控变频器需接收来自主控变频器控制信号。
27.变频器组4与水压检测单元1连接，以接收并处理水压检测单元1的水压监测信号。
28.变频器组4与水泵机组5连接，以启动或停止水泵机组5，以到达到恒压供水的目的。
29.水压检测单元1的水压监测信号包括水泵机组5的一路进水总管压力、两路出水总管压力和三路压力信号作为水泵机组5启停和变频器组4调频的原始依据，同时也作为整个供水系统无水停机和超压停机的保护信号。
30.水压检测单元1通过信号隔离器将水压监测信号输送至控制单元2、变频器组4。
31.控制单元2为plc，一方面接收水压监测单元1经模数转换后的水压信号，另一方面通过系统编程，输出相应结果，控制对应变频器组4交流接触器的通断，实现变频恒压供水。控制单元2发生故障或与变频器组4通讯异常，输送故障信号至切换单元3。
32.变频器组4包括三台智能化变频器，控制单元2正常工作时，接收控制单元2的启停信号，依次启动水泵机组5，控制单元2失电或损坏状态下，控制单元2与变频器组4通讯中断、控制信号无法正常送达，切换单元3接收到控制单元2故障信号，输出数字量信号至变频器组4，变频器组4启动自身设定程序，选取组内一台变频器作为主控器，其他变频器为辅助
控制器，依据水压监测单元1信号，pid调节，仍能实现恒压供水。智能化变频器之间采用can-bus通讯。
33.水泵机组5为三相380v交流电源的异步电机，电机转速与变频器输出频率成正比，根据出水总管压力需求，变频器通过pid运算实现电机增减速控制；同时根据系统要求，plc控制每台水泵启停。
34.实施例
35.结合图2和图3所示，本实施例采用两用一备供水机组，三台水泵均可变频调节。
36.系统上电后，水压监测单元1压力变送器和电接点压力表将压力信号分别输送至plc的模拟量输入模块和数字量输入模块，当plc检测到进水口压力在正常范围内，出水口压力低于预设启泵压力时，plc输出端口q0.0使能，接触器1ka导通，1#变频器启动，频率升至最小启动频率；变频器检测到出水压力低于设定值，通过pid运算增大输出频率，电机转速加快，出水口压力趋近设定值。
37.若1#变频器满频率运行，1#变频器反馈变频器频率到达上限信号给plc，出水压力仍小于设定压力，plc输出端口q0.1使能，接触器2ka导通，2#变频器启动，通过变频器pid运算，输出对应频率控制电机，使得出水压力更接近设定值。
38.同样的，若1#、2#变频器同时满频率运行，出水压力仍小于设定值，plc输出端口q0.2使能，将启动第三台变频器。
39.若有两台变频器或三台变频器同时运转，出水压力大于设定值，那么变频器首先进入休眠模式，plc也会在一段时间后切断运行时间较长的变频器接触器，实现减泵操作，避免出现超压爆管情况。
40.当主控制器plc发生故障或损坏，plc控制信号无法正常到达变频器，或者两者通讯异常，主控plc会输出设备故障信号至切换单元3，随后切换单元3输出控制信号至变频器组4，变频器组4可启动预定设定程序，成为备用主控制器，三台变频器间数据通讯采用can-bus协议，实时共享变频器频率、电压、出水压力等信息；成为备用主控制器的变频器首先启动，加减泵及调频逻辑同plc作为主控制器，不同点在于启停泵不再采用接触器启动，而是由通讯写数据方式实现，满足应急状态下供水需求。
41.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。