一种供水设备用水泵变频控制装置的制作方法

本实用新型涉及供水设备领域，尤其涉及一种能提供恒压出水且安全性高的水泵变频控制装置。

背景技术：

目前供水设备被普遍用在小区和办公楼宇中，现有的变频恒压的供水方案可为用户提供恒压稳定的供水，且可根据用水需求量的大小实时调整供水设备的出水量，变频恒压供水技术中常采用plc控制器、pid调节器和变频器相结合的方式，通过对出水压力的实时监控并依据设定的出水压力值来调整变频器的输出频率从而控制水泵电机的运行，可避免传统供水方式中水泵电机频繁启停，且可实现水泵电机缓起缓停，防水锤。

但是在市政管网停水、用水高分期市政管网供水不足或水箱故障无法补水时，现有的变频恒压供水方案中因监测到出水压力小于设定的出水压力值，便会控制水泵电机自行启动空转，如此会损耗水泵及电机。针对上述问题现有技术中并没有很好的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种供水设备用水泵变频控制装置，在市网管道正常供水且水箱正常工作时，可实时根据用户的用水需求量恒压出水，克服传统供水方式中水泵电机频繁启停，实现水泵电机缓起缓停、防水锤。在市网管道停水或不能正常供水时，实现对上述情况的监测反馈，并自动切断关停水泵电机，防止水泵空转损耗设备。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种供水设备用水泵变频控制装置，包括水箱、底座、进水管、出水管和水泵，进水管设于水箱一侧与市政供水管网连接，出水管设于水箱另一侧与水泵进水口连接，水箱设于底座上方，还包括检测装置和变频控制装置，所述检测装置包括液位检测仪、第一压力检测仪和第二压力检测仪，液位检测仪从水箱顶部外侧深入水箱内部，优选的，所述液位检测仪是包含液位压力传感器的装置，第一压力检测仪设于进水管上，第二压力检测仪设于水泵出水口一侧，所述第一、第二压力检测仪是包含压力传感器的装置，用于检测管道内压力；所述变频控制装置包括plc控制器、pid调节器和变频器，第二压力检测仪连接pid调节器的一端，所述pid调节器的另一端连接plc控制器的一端，所述plc控制器的另一端连接变频器，所述变频器控制水泵电机运行；所述第一压力检测仪和液位检测仪均连接plc控制器的一端。

进一步的，plc控制器与电源通过延时继电器连接，所述延时继电器的延时时间为5秒。

进一步的，plc控制器与电源通过电气隔离保护器连接，所述电气隔离保护器为一种隔离变压器。

进一步的，plc控制器可通过无线传输设备与远程控制平台进行数据交换。所述无线传输设备包含无线网络，所述远程控制平台可以是管理人员使用的电脑或手机。

有益效果：本实用新型提供的一种供水设备用水泵变频控制装置，在市网管道正常供水且水箱正常工作时，可实时检测管道出水的实时水压，并将实时水压信号发送至pid调节器，所述pid调节器计算出实时水压和预设的出水管道内水压值间的压力差，并将偏差值以电压信号的方式输出给变频器，变频器可据此确定输出频率，以改变水泵电机的转速，使出水水压稳定在预设的出水管道内水压值附近；如此可克服传统供水方式中水泵电机频繁启停，实现水泵电机缓起缓停，防水锤。同时在市网管道停水、不能正常供水或水箱故障无法正常工作时，可实现对上述供水或故障情况的监测，并自动切断关停水泵电机，防止水泵空转损耗设备。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

1-水箱；2-底座；3-进水管；4-出水管；5-水泵；6-液位检测仪；7-第一压力检测仪；8-第二压力检测仪；9-plc控制器；10-pid调节器；11-变频器；

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细介绍：

如图1所示的一种供水设备用水泵变频控制装置，包括水箱1、底座2、进水管3、出水管4和水泵5，进水管3设置于水箱1一侧且与市政供水管网通过法兰连接，出水管4设于水箱1另一侧且与水泵5进水口通过法兰连接，水箱1设于底座2上方；还包括检测装置和变频控制装置，所述检测装置包括液位检测仪6、第一压力检测仪7和第二压力检测仪8，液位检测仪6从水箱1顶部外侧深入水箱1内部，所述液位检测仪6是包含液位压力传感器的装置；所述进水管3管壁上设有第一通孔，所述第一通孔设有内螺纹，第一压力检测仪7穿过第一通孔伸入至管道内，且与进水管3的管壁螺纹连接；水泵5出水口连接的管道上设有止回阀和橡胶软接头，且管壁上设有第二通孔，所述第二通孔设有内螺纹，第二压力检测仪8穿过第二通孔伸入至管道内，且与水泵5出水口一侧的管道壁螺纹连接。所述第一压力检测仪7、第二压力检测仪8是包含压力传感器的装置，用于检测所在管道内的水压力。

还包括变频控制装置，所述变频控制装置包括plc控制器9、pid调节器10和变频器11；第二压力检测仪8连接pid调节器10的一端并将出水压力值实时传递给pid调节器10，所述pid调节器10的另一端连接plc控制器9的一端，所述plc控制器9的另一端连接变频器11，所述变频器11控制水泵5电机运行；

所述pid调节器10计算出出水压力值和预设的出水管道内压力值间的压力差，经过比例环节放大，同时引入积分环节有效消除静态误差，通过微分环节减小响应时间，并将结果输入至plc控制器9，所述plc控制器9输出信号至变频器11，并将所述信号转换成电压信号，变频器11可据此确定输出频率，以改变水泵5电机的转速，使出水水压稳定在预设的出水管道内水压值附近，此外，当所述水泵5运行至满频率时出水水压仍未达到预设的出水管道内水压值时，水泵5切换至工频运行。

所述第一压力检测仪7和液位检测仪6均连接plc控制器9的一端。第一压力检测仪7收集进水管3内实时水压值并输入至plc控制器9，所述plc控制器9计算出进水管3内实时水压值和预设的第一水压值间的差值，并据此判断市政管网的供水状态，当显示供水管网停水或供水能力不能满足用户的最低供水需求时，plc控制器9通过变频器11控制水泵5停转；此外plc控制器9还可通过无线传输装置向管理人员发送报警信号。液位压力传感器用于采集水箱内的液位值，并将液位值信号输出至plc控制器9，当所述plc控制器9判断液位值低于设定的第一液位值时，plc控制器9通过变频器11控制水泵5停转；此外plc控制器9还可通过无线传输装置向管理人员发送报警信号。

此外，plc控制器9与电源设有延时继电器和电气隔离保护器，所述延时继电器的延时时间为5秒，所述电气隔离保护器为一种隔离变压器。在供水设备启动时主电路先通电，延时继电器延时5s后plc控制器9所在的线路才通电，可避免供水设备启动时的瞬时大电流对plc控制器9造成电流冲击；隔离变压器将plc控制器9所在线路与主电路隔开，可防止主电路出现故障时对plc控制器9造成损坏。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型的技术方案的范围内。