一种供水管网压力控制系统的制作方法

本实用新型涉及供水技术领域，具体地涉及一种供水管网压力控制系统。

背景技术：

目前，一般的供水管网控制大多采用压力控制，即根据水流压力的变化来控制其供水量，功能结构相对比较单一,人工智能化程度不高,难以形成一个较为完善的控制系统。

因此，本领域迫切需要开发一种新的技术方案来进一步完善现有供水管网控制系统，使它成为一个较为完整的系统,降低与其他系统间对接成本与故障.实现多种功能结合为一体,简化控制,降低硬件与人工维护成本的供水管网压力控制系统。

本

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种供水管网压力控制系统，使它成为一个较为完整的系统,降低与其他系统间对接成本与故障。实现多种功能结合为一体,简化控制,降低硬件与人工维护成本。

本实用新型提供了一种供水管网压力控制系统，具体地，该控制系统包括n个水泵电机、可编程逻辑控制器PLC、液位检测单元、和压力检测单元；

其中，所述的n个水泵电机是并联的；

每个水泵电机配有与电机过载保护器、控制接触器和断路器，并且所述的水泵电机、电机过载保护器、控制接触器和断路器是串联的；

并且所述的水泵电机、电机过载保护器、控制接触器和断路器与所述可编程逻辑控制器PLC是电气连接的；

其中，所述的液位检测单元用于检测水池的液位，并且所述的液位检测单元将液位检测信息通过有线或无线方式传输给所述的可编程逻辑控制器PLC；

而所述的压力检测单元用于检测供水管的压力，并且所述的压力检测单元将压力检测信息通过有线或无线方式传输给所述的所述可编程逻辑控制器PLC；

其中，n为≥2的正整数。

在另一优选例中，控制接触器位于所述电机过载保护器和断路器之间。

在另一优选例中，电机过载保护器与所述的水泵电机直接相连。

在另一优选例中，可编程逻辑控制器PLC还包括通讯模块，所述通讯模块用于将供水管网压力控制系统的运行数据传输给远程的监控系统。

在另一优选例中，通讯模块为RS485通讯接口。

在另一优选例中，n为2、3、4或5。

在另一优选例中，供水管网压力控制系统还包括输入单元和输出单元，其中所述的输出单元包括显示器。

在另一优选例中，显示器包括触摸屏，并且所述触摸屏同时作为输入设备。

在另一优选例中，水池还设有一泄压管路，并且所述的泄压管路上设有一电磁阀，所述的电磁阀与所述的可编程逻辑控制器PLC电气连接。

在另一优选例中，液位检测单元还包括一模数转换模块，用于将液位的模拟量的检测数据转换为数字量的检测数据。

在另一优选例中，水泵电机包括工频电机或变频电机。

在另一优选例中，可编程逻辑控制器PLC具有≥9路输入和≥10路输出。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的供水管网压力控制系统的主回路电路示意图；

图2是本实用新型一个实施例的供水管网压力控制系统的可编程逻辑控制器PLC的连接电路的示意图；

图3是本实用新型一个实施例的供水管网压力控制系统的工作流程图。

在各附图中，各标示如下：

M1，M2-水泵电机；

KH1，KH2-电机过载保护器(例如热继电器)；

KM1，KM2-控制接触器；

QF10，QF11-断路器；

L1、L2、L3为三相电路线；

N为零线；

U11、V11、W11为第一水泵M1的第1开关；

U21、V21、W21为第一水泵M1的第2开关；

U12、V12、W12为第二水泵M2的第1开关；

U22、V22、W22为第二水泵M2的第2开关。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种结构独特的供水管网控制系统。本实用新型的供水管网控制系统通过可编程逻辑控制器PLC与液位检测单元、压力检测单元、水泵电机、电机过载保护器、控制接触器和断路器之间的有效控制，能够高效地实现供水管网压力的多种功能，其中包括动态显示、监测、增压稳压、判断爆管、循环泄压、巡检水泵、远程监控、记录系统动态并保存日志、联接上位控制系统或控制其他控制柜等，从而提高供水管网的运行稳定性，并显著提高设备的使用寿命。在此基础上完成了本发明。

供水管网压力控制系统

在本实用新型的一个实例中，本实用新型提供了一种能实现多种功能集于一体的供水管网压力控制系统，所述供水管网压力控制系统包括：多台水泵，可编程逻辑控制器PLC、HMI彩色触摸屏、压力变送器、电磁阀等低压电气元件。

从图1可知，所述供水管网压力控制系统的主回路组成主要有水泵电机M1、M2,电机过载保护器KH1、KH2，控制接触器KM1、KM2，断路器QF10、QF11；所述断路器主要用来连接水泵电源的供电和短路保护，所述电机过载保护器用于防止水泵电机因过载而烧毁，所述控制接触器则是通过二次控制回路来实现控制水泵启停等作用。

此外，在图1中，所述供水管网压力控制系统的主回路上还分别设有一个或多个用于水泵电机M1、M2的开关。在一优选例中，在所述供水管网压力控制系统中，对于第一水泵M1，分别设置用于第一水泵M1的第1开关(U11、V11、W11)以及第2开关(U21、V21、W21)。类似地，对于第二水泵M2，分别设置用于第二水泵M2的第1开关(U12、V12、W12)以及第2开关(U22、V22、W22)。

以图2为例,本实用新型控制柜主要接收的信号作用如下：当所述可编程逻辑控制器PLC的I0.0点接收到自动运行信号后,通过模拟量采集口(D1,D2)采集压力数据，(D1,D3)口采集液位数据与预先设定的值比较来判断系统的动作，其中：

I0.1/0.2分别接收1/2#泵的运行反馈信号，用于显示泵的运行状态和判断泵的故障；

I0.3/4分别接收1/2#联动泵的运行反馈，用于显示联动控制并反馈到上位监控中心；

I0.5/6分别接收1/2泵的过载缺相信号，用于显示故障和切换水泵便于检修；液位数据与预设定值比较得出源水池缺水信号，用于防止在水池缺水状态下泵的干转；

I0.7接收急停信号，用于系统紧急停车；

I1.0接收手动紧急启动信号，用于特定状态下的启停。

典型地，本实用新型控制柜发出的信号作用如下：

Q0.0/Q0.1输出1/2#泵的启动信号且保持，该信号停止输出则对应的水泵停止运行；

Q0.2/Q0.3输出泵的故障状态并中断1/2#泵的运行，形成电气互锁；

Q0.4输出泵的巡检状态；

Q0.5输出巡检故障，指示水泵出现故障不能运行；

Q0.6/Q0.7输出联动水泵信号，用于特定状态下的联合起泵运行；

Q1.0输出泄压信号，用于启动电磁阀，将多余的水放入水源水池,防止供水管网超压爆管；

Q1.1输出爆管信号，指示供水管网爆裂并停止水泵运行；RS485通讯接口用于输出系统状态到上位监控系统并接收上位系统命令。

此外，本实用新型的系统还可设有输入单元和输出单元，尤其是一体式的输入输出单元，例如触摸屏，尤其是HMI彩色触摸屏。在本实用新型中，HMI彩色触摸屏主要用于设定参数、显示所述系统实时状态参数、并记录所述系统运行状态形成日志，便于日常查询、数据导出、维护和检修。

本实用新型控制方法

以下结合图1—3，主要以两台水泵为例对本实用新型的控制方法进行说明。

(a)当所述系统上电运行后，I0.0接收到自动信号，开始自动运行。当非自动状态时，在控制柜面板手动按钮控制泵启停。

(b)当模拟量采集口采集的水池液位正常，供水管网压力大于预先设定起泵目标值，无外部命令给入，无故障信号输入，系统正常保持不发生动作时，定时巡检开始计时，当达到预先设定时间，Q0.4输出动作，开始巡检水泵，Q0.0输出信号，通过I0.0运行反馈来判断1#水泵是否故障，有反馈则表明无故障，无反馈则可以判断故障，Q0.2输出1#水泵故障信号，同时Q0.5输出巡检故障，同时HMI触摸屏显示状态，2#水泵同理；记录系统动作并保存日志，实现定时巡检。

(c)当水池液位正常，供水管网压力低于预先设定起泵目标值，无外部命令干涉，系统自动判断发出起泵命令，启动1/2#任意一台泵，为供水管网增加供水压力，稳定供水压力，如果正在运行的泵发生故障，则迅速切换至另一备用泵并报警，实现增压稳压的功能。

(d)当供水管网压力高压预先设定超压值，延时判断，Q1.0输出信号启动电磁阀将多余的水泄入源水池中，实现超高压循环泄压功能，防止爆管。

(e)当I0.5接收到信号输入时，1#水泵故障,Q0.2输出故障报警信息，1#水泵不能运行；当I0.6接收到信号输入时，2#水泵故障，Q0.3输出故障报警信息，2#水泵不能运行；当源水池的水位过低时，所有水泵不能运行，系统停止动作发出报警信息。

(f)当I0.7接收到输入信号时，整个系统急停，所有动作停止恢复出厂设置，当I1.0接收到输入信号时，中断当前控制工作，直接启动1/2#中任意一台可以正常运行的泵。

(g)当在特定情况下，需要超大流量的供水量时，本控制系统可以发出联动起泵信号，即给该供水管网相关联的水泵控制柜发送起泵命令，并通过I0.3/I0.4是否有运行反馈输入来判断起泵是否成功；实现供水管网的联动控制。

(h)当供水管网上存在多台水泵运行，但管网供水压力持续超低压时，系统可以延时判断该供水管网可能存在爆管，发出报警信号通知监控人员安排管网检修，并停机防止造成其他损害；实现供水管网的爆管保护。

在另一优选例中，所述控制系统通过RS485通讯接口与上位监控系统连接，实现实时数据传输，状态监控，命令接收。

在另一优选例中，所述控制系统选用优质彩色触摸屏HMI，可以扩展存储数据空间，设定系统运行参数，显示系统运行状态，能够实时记录供水管网压力、系统运行动态变化，形成日志，方便查询，数据导出。

本实用新型的主要优点包括：

(a)本实用新型的供水管网压力控制系统改变了单一的控制结构，增加了多种功能，提高了人工智能的程度，无需过多的人工干预，使管网压力维持动态稳定，最大限度的降低了供水管网爆管的危害与损失；

(b)本实用新型的供水管网压力控制系统具有实时掌握和控制供水管网动态运行参数，提高供水管网的管理效率，提升供水管网安全稳定运行的能力。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。