智能水泵控制系统的制作方法

本实用新型涉及水泵智能控制领域，具体涉及基于全局寻优的智能水泵控制系统。

背景技术：

目前很多老旧项目的设备都是现场手动启停设备，没有安装变频器设备无法根据实际需要改变频率启动之后一直都在工频运行，没法接入改造后的控制系统。设备之间因为没有系统联动导致没法根据现场安装的温度、压力、流量等传感器反馈值合理的增减运行设备的数量及运行频率。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是解决原有老旧水泵控制柜启动方式单一，浪费能耗的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用采用的技术方案为：一种智能水泵控制系，包括一次回路、工频柜二次回路以及变频柜二次回路；所述一次回路包括工/变频转化开关、水泵以及变频器，工/变频转化开关连接动力电源，动力电源通过交流接触器KM1、KM3、KM2的主触点形成工频状态的星三角启动回路；变频器的输入端通过交流接触器KM4的主触点连接动力电源，输出端通过交流接触器KM5的主触点连接水泵进线端，通过交流接触器KM6的主触点连接水泵的出线端从而形成变频状态下的启动回路；所述工频柜二次回路的通过串联的交流接触器KM4、KM5、KM6的辅助常闭触点连接火线，工频柜二次回路中还设置有控制模块，当控制模块通电时，手动按下按钮或者远程接入信号时间t后，交流接触器KM3的主触点断开，交流接触器KM2的主触点吸合；所述变频柜二次回路用于控制交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6的主触点的合闭，且通过相串联的交流接触器KM1、KM2、KM3的辅助常闭触点接入火线中。

进一步的，所述工频柜二次回路包括手动、停止、远程控制旋钮用于切换模式，手动模式触点连接按钮开关PB2的常闭触点和按钮开关PB1的常开触点，按钮开关PB1与零线之间设置有并列的三条支路，其中一条支路接入交流接触器KM1的线圈，第二支路依次接入交流接触器KM2的辅助常闭触点、时间继电器KT的常闭触点以及交流接触器KM3的线圈，第三条支路依次接入交流接触器KM3的辅助常闭触点、时间继电器KT的常开触点以及交流接触器KM2的线圈，时间继电器KT的线圈一端接入零线，另一端接入交流接触器KM2的辅助常闭触点与时间继电器KT的常闭触点之间；且时间继电器KT的常开触点并联交流接触器KM2的辅助常开触点；按钮开关PB1并联交流接触器KM1的辅助常开触点；远程模式的触点连接信号接入模块，信号接入模块的输出端接入按钮开关与交流接触器KM1线圈之间的节点。

进一步的，所述工频柜二次回路中还包括电源指示灯、停止指示灯以及运行指示灯，所述电源指示灯直接接入火线和零线之间；停止指示灯连接交流接触器KM1的辅助常闭触点后再通过交流接触器KM4、KM5、KM6的辅助常闭触点连接火线中；运行指示灯则连接交流接触器KM2的辅助常开触点后再通过交流接触器KM4、KM5、KM6的辅助常闭触点连接火线中。

进一步的，变频柜二次回路包括手动、停止、远程控制旋钮用于切换模式，所述手动模式触点常闭的按钮开关PB4和常开的按钮开关PB3，按钮开关PB3与零线之间设置有并联的继电器KA1、KA2线圈，按钮开关并联继电器的常开触点KA1，手段模式触点与零线之间还接有继电器KA3的线圈；远程模式触点与零件之间分别接入有继电器KA5的线圈、相串联的信号接入模块和继电器KA4的线圈；手动模式触点与KM3的辅助常闭触点之间的节点与零线之间接入并联的交流接触器KM5、KM6的线圈；交流接触器KM4的线圈一端接入零线，另一端通过并联的继电器KA3、KA5接入火线中；继电器KA2、KA4的常开触点分别连接变频器的就地启停、远程启停引线。

从上述技术方案可以看出本实用新型具有以下优点：增加变频柜及相应辅助设备，实现设备的变频启停及变频调节；增加二次回路等实现了变频控制和工频启停互锁，增加了系统安全性，且当变频柜有故障原时，控制柜依然可以工频开启设备。

附图说明

图1为本实用新型的一次回路图；

图2为本实用新型中工频柜的二次回路；

图3为本实用新型中变频柜的二次回路中。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体说明。

本实用新型的智能水泵控制系统包括一次回路、工频柜二次回路以及变频柜二次回路。图1所示，所述一次回路包括水泵动力电源、工/变频转化开关、水泵以及变频器，工/变频转化开关连接动力电源，且通过交流接触器KM1、KM3、KM2的主触点形成工频状态的星三角启动回路；变频器的输入端通过交流接触器KM4的主触点连接动力电源，输出端通过交流接触器KM5的主触点连接水泵进线端，通过交流接触器KM6的主触点连接水泵的出线端从而形成变频状态下启动回路。在工频供电回路上还增加分励脱扣器，分励脱扣器本质上是一个分闸线圈加脱扣器，当加工/变频转换开关转到变频运行时给分励脱扣线圈加上规定的电压断路器就脱扣分闸从而实现变频控制时工频电气回路断开。

如图2所示，所述工频柜二次回路的通过相串联的交流接触器KM4、KM5、KM6的辅助常闭触点连接火线，工频柜二次回路中还设置有控制模块，当控制模块通电时，手动按下按钮或者远程接入信号时间t后，交流接触器KM3的主触点断开，交流接触器KM2的主触点吸合；所述变频柜二次回路用于控制交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6的主触点的合闭，且通过相串联的交流接触器KM1、KM2、KM3的辅助常闭触点接入火线中。

具体的，所述工频柜二次回路包括手动、停止、远程控制旋钮用于切换模式，手动模式触点连接按钮开关PB2的常闭触点和按钮开关PB1的常开触点，按钮开关PB1与零线之间设置有并列的三条支路，其中一条支路接入交流接触器KM1的线圈，第二支路依次接入交流接触器KM2的辅助常闭触点、时间继电器KT的常闭触点以及交流接触器KM3的线圈，第三条支路依次接入交流接触器KM3的辅助常闭触点、时间继电器KT的常开触点以及交流接触器KM2的线圈，时间继电器KT的线圈一端接入零线，另一端接入交流接触器KM2的辅助常闭触点与时间继电器KT的常闭触点之间；且时间继电器KT的常开触点并联交流接触器KM2的辅助常开触点；按钮开关PB1并联交流接触器KM1的辅助常开触点；远程模式的触点连接信号接入模块，信号接入模块的输出端接入按钮开关与交流接触器KM1线圈之间的节点。

工频二次回路图用以控制、保护、监视水泵柜一次回路工频运行过程中各参数和各元件的工作状况。其中节点101和103之间接的KM4、KM5、KM6三个交流接触器的常闭触点，实现在二次回路里面对工频控制和变频控制的电气互锁提高设备运行安全。节点105和106及113和114之间安装是手动、停止、远程控制旋钮实现模式切换，节点114和115接远程控制点位。PB1为启动按钮，PB2为停止按钮，当PB1按下时KM1、KM3触点吸合。1KT时间继电器开始计时，当计时时间到了1KT吸合、1KM3触点断开、KM2触点吸合完成星三角启动。

所述工频柜二次回路中还包括电源指示灯、停止指示灯以及运行指示灯，所述电源指示灯直接接入火线和零线之间；停止指示灯连接交流接触器KM1的辅助常闭触点后再通过交流接触器KM4、KM5、KM6的辅助常闭触点连接火线中；运行指示灯则连接交流接触器KM2的辅助常开触点后再通过交流接触器KM4、KM5、KM6的辅助常闭触点连接火线中。

如图3所示，变频柜二次回路包括手动、停止、远程控制旋钮用于切换模式，所述手动模式触点常闭的按钮开关PB4和常开的按钮开关PB3，按钮开关PB3与零线之间设置有并联的继电器KA1、KA2线圈，按钮开关并联继电器的常开触点KA1，手段模式触点与零线之间还接有继电器KA3的线圈；远程模式触点与零件之间分别接入有继电器KA5的线圈、相串联的信号接入模块和继电器KA4的线圈；手动模式触点与KM3的辅助常闭触点之间的节点与零线之间接入并联的交流接触器KM5、KM6的线圈；交流接触器KM4的线圈一端接入零线，另一端通过并联的继电器KA3、KA5接入火线中。

变频二次回路图用以控制、保护、监视水泵柜一次回路变频运行过程中各参数和各元件的工作状况。

交流接触器KM1、KM2、KM3的辅助常闭触点实现在二次回路里面对工频控制和变频控制的互锁提高设备运行安全。节点109和110及116和117之间安装是手动、停止、远程控制旋钮实现模式切换，114和115接远程控制点位，PB3为启动按钮，PB4为停止按钮。当转到手动模式下KA3吸合，KA3吸合后KM4吸合变频器得电，PB3按下时KA2吸合完成变频柜的就地启动。当转到自动模式下KA5吸合，KA5吸合后KM4吸合变频器得电，远程控制点位给出远程启动信号后KA4吸合完成变频柜的远程启动。

本实用新型中变频器型号可以为ACS510、ACS530、ACS550等。

通过利用原有管道上的温度、压力、流量等传感器及相应的最低流量等设计要求，PLC通过获取的实时数据及历史数据进行分析和预判对水泵的运行数量、变频器的频率、PID调节的相关参数整定实现合理的运行优化达到全局寻优。

最大限度的利用原有设备实现远程监控，节省了部分改造成本、减少了运行人员成本、提高了设备的运行安全系数。实现了变频控制及全局寻优策略实现了设备的自动加减及节能降耗的目标。