CN102644307B - 单泵变频机组实现简易操作的控制方法 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种单泵变频机组实现简易操作的控制方法，涉及水泵供水系统，现有单变频给水设备操作比较繁锁，本发明包括水泵、驱动水泵的电机，电机受控于带可编程控制器的变频器，水泵的出口上连接压力罐和向带可编程控制器的变频器传送信号的压力变送器。通过变频器设定原始设定压力P0、停机频率、唤醒频率；由可编程控制器写入程序来确定第一设定时间T1、第二设定时间T2、增量ΔP及除了PID运算之外的数据变换运算方法。避免了在没有漏水的情况下，因参数设置不当，不能正常停机造成能源的浪费，延长了水泵的使用寿命，使用户操作变频更简单。
Description
技术领域
本发明涉及水泵供水系统，具体是一种单泵变频机组实现简易操作的设备及控制方法。
背景技术
单变频给水设备是近年来在小型建筑物上应用比较普及的自来水供水设备，它拥有环保、节能、卫生、经济等很多优点，但是由于无专业的物业管理、用户水平参差不及等因素的影响，人们对变频给水设备，既可望又逃避。可望的是因为它比较节能环保，并且噪音比较低，逃避的是操作比较繁锁（需专业人员进行调试、价位与调试费用相对较高）。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有单变频给水设备操作比较繁锁的缺陷，提供一种单泵变频机组实现简易操作的控制方法。
为达到上述目的，本发明的单泵变频机组实现简易操作的控制方法，其特征是：
用带可编程控制器的变频器控制驱动水泵的电机，操作变频器的电位计并将电位信号通过可编程控制器转换为压力数据，确定原始设定压力P0并记录在变频器，可编程控制器读入原始设定压力P0、将该原始设定压力P0换算为原始设定比较数据W0并将原始设定比较数据W0写入变频器；
用压力变送器将水泵出口的实际压力P1经可编程控制器变换为实际压力比较数据W1并写入变频器；
变频器依据原始设定比较数据W0、实际压力比较数据W1通过PID运算控制变频器的输出频率进而控制电机转速实现水泵以原始设定压力P0恒压运转一由可编程控制器确定的第一设定时间T1，接着由可编程控制器对原始设定压力P0增加一个增量ΔP至第二设定压力P2、将该第二设定压力P2换算为第二设定比较数据W2并将第二设定比较数据W2写入变频器、保存原始设定压力的数据，变频器再依据第二设定比较数据W2、实际压力比较数据W1通过PID运算控制变频器的输出频率进而控制电机转速实现水泵以第二设定压力P2恒压运转一由可编程控制器确定的第二设定时间T2，可编程控制器再将原始设定比较数据W0并写入变频器；如此由可编程控制器、变频器控制水泵以原始设定压力P0恒压运转第一设定时间T1与以第二设定压力P2恒压运转第二设定时间T2交替循环工作；
在所述循环工作中，若水泵出口的实际压力P1不发生变化，变频器通过PID运算控制输出频率下降至设定于变频器的停机频率而停机；
停机状态下若水泵出口的实际压力P1降低，变频器通过PID运算控制输出频率升高至设定于变频器的唤醒频率重新启动工作。
作为上述控制方法的优选技术手段，所述的第一设定时间T1为20-50秒、第二设定时间T2为5-15秒。
作为上述控制方法的优选技术手段，所述的原始设定比较数据W0、实际压力比较数据W1、第二设定比较数据W2为百分数。
将所述的原始设定压力P0显示在变频器的控制面板上。
确定原始设定压力P0是由可编程控制器实时检测电位计的值，每隔1秒将变化的电位计值转换为压力数据写入到变频器中，若电位计值不变化则不作转换和写入。
本发明的有益效果是：避免了在没有漏水的情况下，因参数设置不当，不能正常停机造成能源的浪费，延长了水泵的使用寿命，使用户操作变频更简单。
本发明是针对市场上终端用户的使用的变频供水设备使用复杂、非专业人员不具有可操作性，在现有的变频给水基础上发明的，方便了用户的安装和使用，非专业用户也能很好的操作设备。
本发明很好的利用了现有硬件设备的可靠性，在原有变频设备的基础上进行的二次开发，保证了设备运转的可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的控制程序流程图；
图中标号说明：1-水泵，2-电机，3-控制柜，4-压力罐，5-压力变送器，6-活接，7-阀门，8-压力表，9-底板。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
本发明的单泵变频机组实现简易操作的设备，如图1所示，其包括水泵1、驱动水泵1的电机2，电机2受控于带可编程控制器的变频器（变频器安装在一个控制柜3内），水泵1的出口上连接压力罐4和向带可编程控制器的变频器传送信号的压力变送器5。
其中，压力罐4用于稳定管路的水压，防止因用户用水导致出水压力剧烈变化，水泵停机后，还具有对用户管路系统泄漏补水功能，防止水泵在小流量时频繁启停。压力变送器5用于采集变频机组压力，转换成4-20mA信号到变频器。
该单泵变频机组设备，通过设定变频器的参数以及向可编程控制器中写入控制程序，即可实现简易操作。
具体的，水泵1的出口经活接6连接阀门7，便于现场安装，压力变送器5、压力罐4连接在阀门7上，阀门7为单向阀，避免水泵停止工作时泄压。水泵1的出口上连接压力表8，便于读数掌握系统压力。
使用时，水泵1进水口与用户进水管路连接，水泵出水口经活接6、阀门7与用户供水管网连接，用于供水。
为了使设备运行稳定，水泵1，电机2可安装在一个底板9上。
基于上述设备，本发明的单泵变频机组实现简易操作的控制方法是：
用带可编程控制器的变频器控制驱动水泵的电机，操作变频器的电位计（如旋转电位计）并将电位信号通过可编程控制器转换为压力数据（进一步的可由可编程控制器输出在变频器的操作面板上显示，也可以通过其它方式如指针与刻度盘表示），由可编程控制器确定原始设定压力P0并记录在变频器（由可编程控制器实时检测电位计的值，判定是否变化，如变化，则每隔1秒将电位计值经过计算写入到变频器中，如电位计值不变化，则不作计算和写入），可编程控制器读入原始设定压力P0、将该原始设定压力P0换算为原始设定比较数据W0并将原始设定比较数据W0写入变频器；
用压力变送器将水泵出口的实际压力P1经可编程控制器变换为实际压力比较数据W1并写入变频器（因电位计转换后的信号为0-1024，变频器认可的压力设定值为0-100%，这两者之间不同，需要进行一个单位换算）；
变频器依据原始设定比较数据W0、实际压力比较数据W1通过自身的PID运算控制变频器的输出频率进而控制电机转速实现水泵以原始设定压力P0恒压运转一由可编程控制器确定的第一设定时间T1，接着由可编程控制器对原始设定压力P0增加一个增量ΔP至第二设定压力P2、将该第二设定压力P2换算为第二设定比较数据W2并将第二设定比较数据W2写入变频器、保存原始设定压力的数据（如原始设定压力P0，或者原始设定比较数据W0，若是原始设定压力P0，则随后要通过计算转换为原始设定比较数据W0），变频器再依据第二设定比较数据W2、实际压力比较数据W1通过PID运算控制变频器的输出频率进而控制电机转速实现水泵以第二设定压力P2恒压运转一由可编程控制器确定的第二设定时间T2，可编程控制器再将原始设定比较数据W0并写入变频器；如此由可编程控制器、变频器控制水泵以原始设定压力P0恒压运转第一设定时间T1与以第二设定压力P2恒压运转第二设定时间T2交替循环工作；
在所述循环工作中，若水泵出口的实际压力P1不发生变化（如用户不用水、不漏水），变频器通过PID运算控制输出频率下降至设定于变频器的停机频率（变频器的输出频率低于停机频率时，即使水泵在运转，也不会出水；进一步的，变频器通过PID运算，输出频率可降低为0）而停机，达到系统的不用水延时停机功能；
停机状态下（如整个设备安装完成后的首次运转前以及正常运转过程中因用户不用水、不漏水而停机）若水泵出口的实际压力P1降低，变频器通过PID运算控制输出频率升高至设定于变频器的唤醒频率重新启动工作。
因此，当用户用水时变频器运转频率经PID运算，不会下降到设定的停机频率，当用户再次用水时，达到设定的PID唤醒值，水泵又开始正常恒压运转。这样的设计，避免了在没有漏水的情况下，因参数设置不当，不能正常停机造成能源的浪费，延长了水泵的使用寿命，使用户操作变频更简单。
具体的，第一设定时间T1为20-50秒、第二设定时间T2为5-15秒；原始设定比较数据W0、实际压力比较数据W1、第二设定比较数据W2为百分数（变频器认可的压力设定值为0-100%，而电位计转换后的信号为0-1024，压力变送器获取的实际压力P1、第二设定压力P2均为压力值，与变频器认可的数据形式不同，因此需要进行一个单位换算）。
依据本发明的控制方法，仅通过变频器设定原始设定压力P0、停机频率、唤醒频率；通过对可编程控制器写入程序来确定第一设定时间T1、第二设定时间T2、增量ΔP及除了PID运算之外的数据变换运算方法。由此，调试时（用户或者生产厂商的技术人员）仅通过设定原始设定压力P0、停机频率、唤醒频率的简单操作即可实现测试。
Claims (5)
1.单泵变频机组实现简易操作的控制方法，其特征是：
用带可编程控制器的变频器控制驱动水泵的电机，操作变频器的电位计并将电位信号通过可编程控制器转换为压力数据，确定原始设定压力P0并记录在变频器，可编程控制器读入原始设定压力P0、将该原始设定压力P0换算为原始设定比较数据W0并将原始设定比较数据W0写入变频器；
用压力变送器将水泵出口的实际压力P1经可编程控制器变换为实际压力比较数据W1并写入变频器；
变频器依据原始设定比较数据W0和实际压力比较数据W1通过PID运算控制变频器的输出频率进而控制电机转速实现水泵以原始设定压力P0恒压运转一由可编程控制器确定的第一设定时间T1，接着由可编程控制器对原始设定压力P0增加一个增量ΔP至第二设定压力P2、将该第二设定压力P2换算为第二设定比较数据W2并将第二设定比较数据W2写入变频器、保存原始设定压力P0或者原始设定比较数据W0，变频器再依据第二设定比较数据W2和实际压力比较数据W1通过PID运算控制变频器的输出频率进而控制电机转速实现水泵以第二设定压力P2恒压运转一由可编程控制器确定的第二设定时间T2，可编程控制器再将原始设定比较数据W0并写入变频器；如此由可编程控制器、变频器控制水泵以原始设定压力P0恒压运转第一设定时间T1与以第二设定压力P2恒压运转第二设定时间T2交替循环工作；
在所述循环工作中，若水泵出口的实际压力P1不发生变化，变频器通过PID运算控制输出频率下降至设定于变频器的停机频率而停机；
停机状态下若水泵出口的实际压力P1降低，变频器通过PID运算控制输出频率升高至设定于变频器的唤醒频率重新启动工作。
2.根据权利要求1所述的单泵变频机组实现简易操作的控制方法，其特征是：所述的第一设定时间T1为20-50秒、第二设定时间T2为5-15秒。
3.根据权利要求1所述的单泵变频机组实现简易操作的控制方法，其特征是：所述的原始设定比较数据W0、实际压力比较数据W1、第二设定比较数据W2为百分数。
4.根据权利要求1所述的单泵变频机组实现简易操作的控制方法，其特征是：将所述的原始设定压力P0显示在变频器的控制面板上。
5.根据权利要求1所述的单泵变频机组实现简易操作的控制方法，其特征是：确定原始设定压力P0是由可编程控制器实时检测电位计的值，每隔1秒将变化的电位计值转换为压力数据写入到变频器中，若电位计值不变化则不作转换和写入。
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