专利名称：母管制泵类的节能高效运行控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于输送管制泵的控制系统，特别是涉及于一种 用于气体或液体等介质的母管制泵类的节能高效运行控制系统。
技术背景-
目前，在气体或液体的输送中的泵类负载运行基本还是采用了阀门控制 和大小泵结合的运行方式。这样的方式缺陷是由于陶门设计裕量或实际运
行小于额定值，阀门一般开度 结合运行时，不仅频繁的启停 方式将会导致大量能量的浪费 时增加了运行与维护的工作量
由于阀门控制和大小泵结 也有机械式、电气式的节能泵 陷，但是，由于机械式、电气 入成本高，因此在母管制泵类 其他工频，变频与工频并联结 控制策略。
随着变频调速技术的推广 制并联运行泵类，设计、改造 恒压、恒流、变压变流的控制 提高，降低了运行的工作量， 门控制的，工频泵阀门仍不能 现象，因此节能效果大打折扣 由于变频改造出口压力变小， 功率差或流量差；对于单台变
较小，泵的运行效率非常低；由于大泵与小泵 设备，还需进行阀门辅助调节。因此，这样的 ，并且管道压力波动，影响管道运行安全，同
合的运行方式存在 控制系统，这些系 式的节能泵控制系 系统设计或改造时 合的运行模式，实
有以上的缺陷，为此，现在 统将比较好的克服了这一缺 统的设备比其他调速设备投 ，基本采用一台变频运行， 现恒压、恒流、变压变流等
，变频在泵类负载 策略基本为改造一 目的。这样的设计 但在实际运行中 全开，否则由于出 ;对于大、小泵组合控制，从水泵
其调节空间远小于理论上的大泵与 频调节，其他泵压力、流量变化后
上已广泛应用； 台，工频与变频 改造的运行安 其节能效果非常 口压力低流量增
但对于母管 运行，达到 全得到大大 小；对于阀 加出现过载 特性曲线看 小泵之间的 ，工作点偏
离高效区耗能增加，而抵消了部分变频节能的效果。
由上述可知现有气体或液体的输送中的泵类负载运行效率低、成本高 和节能差。
实用新型内容
本实用新型的目的，是为了具体克服现有气体或液体的输送中的 载运行效率低、成本高和节能差的缺陷，提供一种母管制泵类的节能 行控制系统。
泵类负 高效运
母管制泵类的节能高效运行控制系统，包括母管，其特征是还包括控 制装置、若干个变频装置、若干个检测单元，母管上连接有多条并联的子管， 所述子管上设有泵类负载，检测单元设置在泵类负载的输出端，控制装置的 控制信号输出端分别连接变频装置的输入端，变频装置的输出入端连接泵类 负载的输入端，检测单元的检测信号输出端连接控制装置的信号输入端。
实现本实用新型的目的还可以通过如下措施达到
本实用新型的一种实施方式是所述的控制装置由中心控制器和数字控 制器组成，中心控制器的I/O 口与数字控制器的I/O 口连接，数字控制器的 若干个信号输出端分别连接一个变频装置的控制输入端，数字控制器的若干 个信号输入端分别连接一个检测单元的信号输出端。所述中心控制器具有数 据保存和运算、控制运算芯片、人机对话发出指令功能，数字控制器具有接 收中心控制器指令和检测单元的信号功能。
本实用新型的一种实施方式是所述的中心控制器和数字控制器的为一 体式结构或分体式结构。
本实用新型的一种实施方式是 一个变频装置连接一台泵类负载，构成 一对一变频控制结构；或者一个变频装置连接二台或二台以上泵类负载，构 成一对多变频控制结构。
本实用新型的一种实施方式是所述泵类负载由泵、阀门、压力计和流 量计组成，阀门有二个，阀门之一安装在的泵的输入端.，泵的输出端依次安 装压力计、流量计和阀门之二，阀门之二的输出口设置检测单元。
本实用新型的一种实施方式是所述的控制装置输入/输出端连接一 internet服务器和一打印设备。
本实用新型的有益效果是
1、 由于本实用新型在泵输出口处的子管上安装有检测单元，这样可以准 确的测定泵的运行压力，使其控制系统更加安全可靠地控制泵的运行，使泵 运行达到最佳的节能效果；
2、 由于本实用新型使用一个具有数据保存和运算、控制运算芯片、人机 对话发出执行指令功能的控制设备控制多个泵类负载的运行，这样不但经济， 还能实现泵自动化调节控制运行压力，从而达到效率更高，更节能的效果；
3、 由于本实用新型的控制设备输出连接于internet服务器和打印设备， 这样可以使本控制系统进行远程访问控制，根据实际需要制定报表的输出， 大大的提高工作效率。
图1为本实用新型的控制系统屈。
图2为本实用新型的控制系统检测传感示意图。
图3为本实用新型高效运行间确定的原理图。
图4为本实用新型的控制流程图。
具体实施方式
具体实施例1:
如图1所示，本实用新型母管制泵类的节能高效运行控制系统，包括一 带多个1/0端口的控制设备1、连接控制设备的输入端口的若干个变频装置4 和若干检测单元5，其控制设备1又包括具有数据保存和运算、控制运算芯片、 人机对话发出指令功能的中心控制器11和连接其中心控制器11输入端口具 有接收中心控制器指令和检测单元的信号功能的数字控制器12，其中中心控 制器11的I/O连接于打印设备2控制端和intertnet服务器3控制端，每个 变频装置4输入端连接于一泵类负载6输出端口。
参照图2，由母管7输出多条并列的分支子管71，母管进/出口两端各 设置安装有压力计9和母管出口端安装有一流量计10作为总压力-流量的统 计，每条子管输入/输出口处各安装有两开关阀门8;阀门(8)之一安装在的 泵的输入端，泵的输出端依次安装压力计91、流量计101和阀门8之二，阀 门8之二的输出口设置检测单元5,每个泵类负载6控制输出端口连接于一变 频装置4输入端。
以下结合实施例对本实用新型的控制原理作进一步的描述
参照图3禾tl图4，根据实际情况在控制系统中设置出泵变频改造后的高效 运行区，即在额定流量一压力(Q-H)曲线与管网特性曲线交叉点附近(泵的 高效工作区)。图中Ll、 L2、 L3、 L4、 L5、 L6、 L7分别为
Ll:工频运行的水泵设计流量一压力(Q—H)特性曲线；
L2:变频运行的调速水泵在某一转速(此曲线根据运行转速不同而变化， L2仅为示意其中某一转速)的流量一压力(Q—H)特性曲线(图中A点即为 水泵的设计额定工作点)；
L3:经过水泵设计额定效率点的管网阻力曲线(二次方曲线，与水泵调 速运行的等效率曲线重合)；
L 4:为保证水泵的运行效率的限制运行上限区间界线；
L5:为保证水泵的运行效率的限制运行下限区间界线；
L6:为保证水泵安全运行的最小流量限制曲线；
L7:为保证水泵运行的工艺要求的最小运行压力限制曲线。
本实用新型的工作原理是这样的
首先，将每台泵的曲线1与曲线2存入数字控制器(12)内，调整泵的
运行频率及运行泵数量的组合，使泵运行时的流量一压力工作点在L4、 L5、 L6、 L7围成的区间内。其中L6的左侧、L7的下侧均作为水泵安全与工艺要 求，作为控制系统调节水泵运行工作点的限制条件，而不能作为工作的区间。 其设置和限定参数均由检测装置5检测，检测的数据由控制设备1的中心控 制器11完成对设备数据库的保存、数据的运算、控制算法的完成、人机对话 发出控制指令，并有数字控制器12执行中心控制器11的控制指令；
其次，当检测单元5检测到泵类负载的运行率大于泵的限制运行上限区 的界线L4时(即A点在L4曲线的左侧，运行频率在n (50-f) 〉f的范围)， 由检测单元5向控制设备1的数字控制器12发出调节信号，信号再由数字控 制器12传到中心控制器11,最后由中心控制器11的芯片运算处理后向数字 控制器12发出停止运行时间最长泵的指令。其指令由数字控制器12接收， 并通过数字控制器12的控制芯片执行指令控制变频装置4停止运行时间最长 的泵；反之，当检测单元5检测到泵类负载的运行率小于泵的限制运行上限 区的界线L4，并在泵设计额定效率点的管网阻力曲线L3上(即A点在曲线 L4与曲线L3之间)，由检测单元5向控制设备1的数字控制器12发出调节信 号，信号再由数字控制器12传到中心控制器11，最后由中心控制器ll的芯 片运算处理后向数字控制器12发出下调泵类负载6运行率的指令，其指令由 数字控制器12接收，并通过数字控制器12的控制芯片执行指令控制变频单 元4进行微调降频控制泵类负载6，下调泵类负载6的运行率；的数字控制器 12发出调节信号，信号再由数字控制器12传到中心控制器11，再由
再次，当检测单元5检测到泵类负载的运行率小于泵的限制运行下限区 间界线L5 (即A点在曲线L5的下侧，运行频率大于49hz )时，由检测单元5 向控制设备1的数字控制器12发出调节信号，信号再由数字控制器12传到 中心控制器11，最后由中心控制器11的芯片运算处理后向数字控制器12发 出启动运行时间最短泵的指令，其指令由数字控制器12接收，并通过数字控 制器12的控制芯片执行指令控制变频装置4启动运行时间最短的泵，反之， 当检测单元5检测到泵类负载的运行率大于泵的限制运行下限区间界线L5并 在泵设计额定效率点的管网阻力曲线L3下(即A点在曲线L5与曲线L3之间， 运行频率大于49hz)时，由检测单元5向控制设备1的数字控制器12发出调 节信号，信号再由数字控制器12传到中心控制器11，最后由中心控制器ll
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的芯片运算处理后向数字控制器12发出微调升频控制泵6指令，其指令由数 字控制器12接受，并通过数字控制器12的控制芯片执行指令控制变频装置4 进行微调升频控制泵类负载6，上调泵类负载6的运行率。
最后，控制设备1通过intertnet服务器3进行全面掌握系统的运行情 况，并对运行数据进行査询及控制整个控制系统，在需要时使用打印设备2 输出数据参数定制报表。
具体实施例2:
本实施例的特点是多台拖动性能参数管网特性一致并列子管上的泵类
负载6由一台变频装置4控制，使全部的泵类负载使用一台变频拖动，并在 一泵类负载6出口处设置一检测单元5检测性能参数管网特性一致的多台泵 运行压力，构成一对多检测变频控制结构。其余与实施例一相同。
权利要求1、母管制泵类的节能高效运行控制系统，包括母管(7)，其特征是还包括控制装置(1)、若干个变频装置(4)、若干个检测单元(5)，母管(7)上连接有多条并联的子管(71)，所述子管(71)上设有泵类负载(6)，检测单元(5)设置在泵类负载(6)的输出端，控制装置(1)的控制信号输出端分别连接变频装置(4)的输入端，变频装置(4)的输出入端连接泵类负载(6)的输入端，检测单元(5)的检测信号输出端连接控制装置(1)的信号输入端。
2、 根据权利要求1所述的母管制泵类的节能高效运行控制系统， 其特征是所述的控制装置(1)由中心控制器(11)和数字控制器(12)组成，中心控制器(11)的I/O 口与数字控制器(12)的I/O 口连接，数字控制器(12)的若干个信号输出端分别连接一个变频装 置(4)的控制输入端，数字控制器(12)的若干个信号输入端分别 连接一个检测单元(5)的信号输出端。所述中心控制器(11)具有 数据保存和运算、控制运算芯片、人机对话发出指令功能，数字控制 器(12)具有接收中心控制器(11)指令和检测单元的信号功能。
3、 根据权利要求2所述的母管制泵类的节能高效运行控制系统， 其特征是所述的中心控制器(11)和数字控制器(12)的为一体式 结构或分体式结构。
4、 根据权利要求1所述的母管制泵类的节能高效运行控制系统， 其特征是 一个变频装置(4)连接一台泵类负载(6)，构成一对一 变频控制结构；或者一个变频装置(4)连接二台或二台以上泵类负 载(6)，构成一对多变频控制结构。
5、 根据权利要求1所述的母管制泵类的节能高效运行控制系统， 其特征是所述泵类负载(6)由泵、阀门(8)、压力计(91)和流 量计(101)组成，阀门(8)有二个，阀门(8)之一安装在的泵的 输入端，泵的输出端依次安装压力计(91)、流量计(101)和阀门(8) 之二，阀门(8)之二的输出口设置检测单元(5)。
6、 根据权利1所述的母管制泵类的节能高效运行控制系统，其 特征是所述的控制装置(1)输入/输出端连接一 internet服务器(3)和一打印设备(2)
专利摘要本实用新型涉及母管制泵类的节能高效运行控制系统，包括母管(7)，其特征是还包括控制装置(1)、若干个变频装置(4)、若干个检测单元(5)，母管(7)上连接有多条并联的子管(71)，所述子管(71)上设有泵类负载(6)，检测单元(5)设置在泵类负载(6)的输出端，控制装置(1)的控制信号输出端分别连接变频装置(4)的输入端，变频装置(4)的输出入端连接泵类负载(6)的输入端，检测单元(5)的检测信号输出端连接控制装置(1)的信号输入端。本实用新型可以准确的测定泵的运行压力，使其控制系统更加安全可靠地控制泵的运行，使泵运行达到最佳的节能效果，从而达到效率更高，更节能的效果；并可大大的提高工作效率。
文档编号F04D27/00GK201209568SQ200820046709
公开日2009年3月18日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者姜新宇, 杨忠民, 王卫宏 申请人:广州智光电机有限公司