CN105114294B - 一种集中供能系统的水泵智能控制柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集中供能系统的水泵智能控制柜，包括机柜，机柜正面设置有人机界面屏、智能电表，机柜内设置有单相空气断路器、三相空气断路器、交流接触器、智能控制器、变频器，所述的智能控制器用于控制水泵的工作模式.本发明的水泵智能控制柜将自控系统中的智能控制器与配电系统相结合,可将一台控制柜视作一个独立的小系统，可以对它进行单独控制，也可以与其他控制柜一起联动控制。在整个暖通工艺系统中，有多个小系统同时控制，既可以做到互不影响，也可以做到小系统间的互补运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种集中供能系统，特别是一种供能系统中的控制柜。
背景技术
在传统的配电控制系统中，配电柜与自控柜分开设计、分开配置。由于是分开设计，自控设计与电气设计思路存在差异，产品兼容性较差，降低了系统的灵活性与准确性。因为配电柜与自控柜是分开配置，导致自控设备设置过于集中，与配电柜的结合度不够；另一方面，自控柜与配电柜连接需要大量的信号线，导致自控系统的可靠性与稳定性降低，并且增加投资成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种集中供能系统的水泵智能控制柜，将配电柜与控制柜一体化设计，能够对集中供能系统的水泵电机进行智能控制。
本发明提供的技术方案是：
一种集中供能系统的水泵智能控制柜，包括机柜，机柜正面设置有人机界面屏、智能电表，机柜内设置有单相空气断路器、三相空气断路器、交流接触器、智能控制器、变频器，所述的智能控制器用于控制水泵的工作模式，当需要水泵长时间稳定工作时，智能控制器将水泵设定为以50Hz频率工作的工频模式，当需要水泵在不同工况下工作时，智能控制器将水泵设定为固定频率运行的定频模式，根据需要在不同的工况下自由切换，当需要水泵实时调整工况，智能控制器将水泵设定为工作频率实时变动的变频模式，水泵在变频模式下工作时，频率根据系统压差变化控制，测量液体压力的取压点设在管道下部；压差值通过分别设置在供、回水管路上的压力传感器进行监测，同时将结果传输至压差控制器，同一水系统上安装的压力传感器设置在同一标高上；当分集水器之间压差大于设定值时，通过变频器减小其中一台水泵流量，若水泵已经达到其最小流量，则关闭该泵，对另一台水泵进行变频调节；当分集水器之间压差小于设定值时，通过变频器增大其中一台水泵流量，若该水泵已经达到其最大流量，则将该泵转为工频模式运行，启动另一台水泵，并对其进行变频调节；同时在供水管和回水管内设置温度传感器，通过水温差来控制频率，温度传感器采用插入式水管温度传感器，且传感器测头设置在水流的主流区内，当供、回水温差大于设定值时，通过变频器减小其中一台水泵流量，若水泵已经达到其最小流量，则关闭该泵，对另一台水泵进行变频调节；当供、回水温差小于设定值时，通过变频器增大其中一台水泵流量，若该水泵已经达到其最大流量，则将该泵转为工频模式运行，启动另一台水泵，并对其进行变频调节。
所述机柜内设置有上安装板和下安装板，上安装板上固定三相空气断路器，下安装板上固定交流接触器。
本发明的水泵智能控制柜将自控系统中的智能控制器与配电系统相结合，可将一台控制柜视作一个独立的小系统，可以对它进行单独控制，也可以与其他控制柜一起联动控制。在整个暖通工艺系统中，有多个小系统同时控制，既可以做到互不影响，也可以做到小系统间的互补运行。
提高了安全性：通过强弱电的结合，内置测量断路器以及多功能仪表，可提供测量和控制功能。
提高了稳定性：由于缩短了布线距离，优化控制柜布局，降低了线路发生故障的概率。且便于维护人员的日常检修与维护。
操作简单：通过控制柜上人机界面屏，操作人员可直观的读取设备各项数据。操作界面简洁明了，易于上手。
附图说明
图1是本发明的结构示意图一。
图2是本发明的结构示意图二。
图3是本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
由图1、2所示，一种集中供能系统的水泵智能控制柜，包括机柜10，机柜10正面设置有人机界面屏6、智能电表1，机柜10内设置有单相空气断路器2、三相空气断路器3、交流接触器4、智能控制器5、变频器7，机柜10内设置有上安装板8和下安装板9，上安装板8上固定三相空气断路器3，下安装板9上固定交流接触器4。
水泵智能控制柜主要是根据安装在供回水管道上的温度、压力传感器来调节冷冻水泵的运行频率，以满足系统运行要求。
水泵智能控制柜中的智能控制器负责收集传感器传输的数据信号并加以处理，并根据采集到的数据信号，来控制变频器的输出，从而调节水泵的运行。各冷冻水泵智能控制柜之间通过RS485总线相互通讯，并且与中央集控柜进行通讯。因为智能控制柜上安装有很多设备，每个设备都需要安装到位，精度上要求较高，否则影响控制柜的控制效果；因此在控制柜内部设置有位置检测器，位置检测器设置在每个仪器设备安装的位置，即单相空气断路器2、三相空气断路器3、交流接触器4、智能控制器5、变频器7这些设备在控制柜内部安装的位置上都安装有位置检测器，位置检测器采用光读取卡，光读取卡上设置有四个呈菱形排列的4个感应孔，分别位于各仪器设备的边沿，当单相空气断路器2、三相空气断路器3、交流接触器4、智能控制器5、变频器7这些设备安装到相应位置后，机柜上设置有与光读取卡对应的光电发射器，光电发射器发出四条光线，如果光读卡器能够检测到全部的四条光线，表明控制柜内的仪器设备全部安装到位，符合各项安装精度要求；只要有一条光线没有检测到，表明该仪器设备没有全部安装到位，不符合各项安装精度要求，需要重新安装。
智能控制柜通过强弱电的结合，内置测量断路器以及多功能仪表，可提供测量和控制功能：
（1）可以针对断路器进行远程监控；
（2）断路器信息的采集；
（3）断路器保护设定值显示校验；
（4）断路器脱扣故障记录；
（5）断路器运行维护信息；
（6）断路器老化管理；
（7）断路器故障预警；
（8）安全恢复指导。
操作人员可以通过安装在柜体上的人机界面屏对智能控制柜进行参数的设定与读取。智能控制器用于控制水泵的工作模式，可以对冷冻水泵进行三种模式的设定：工频模式、定频模式、变频模式；当需要水泵长时间稳定工作时，智能控制器将水泵设定为以50Hz频率工作的工频模式，当需要水泵在不同工况下工作时，智能控制器将水泵设定为固定频率运行的定频模式，根据需要在不同的工况下自由切换，当需要水泵实时调整工况，智能控制器将水泵设定为工作频率实时变动的变频模式，水泵在变频模式下工作时，频率根据系统压差变化控制，测量液体压力的取压点设在管道下部；压差值通过分别设置在供、回水管路上的压力传感器进行监测，将压力监测结果传输至压差控制器，同一水系统上安装的压力传感器设置在同一标高上；控制流程如图3所示，当出、回水压差大于设定值时，通过变频器减小其中一台水泵流量，若水泵已经达到其最小流量，则关闭该泵，对另一台水泵进行变频调节；当出、回水压差小于设定值时，通过变频器增大其中一台水泵流量，若该水泵已经达到其最大流量，则将该泵转为工频模式运行，启动另一台水泵，并对其进行变频调节；同时在供水管和回水管内设置温度传感器，通过水温差来控制频率，温度传感器采用插入式水管温度传感器，且传感器测头设置在水流的主流区内，当供、回水温差大于设定值时，通过变频器减小其中一台水泵流量，若水泵已经达到其最小流量，则关闭该泵，对另一台水泵进行变频调节；当供、回水温差小于设定值时，通过变频器增大其中一台水泵流量，若该水泵已经达到其最大流量，则将该泵转为工频模式运行，启动另一台水泵，并对其进行变频调节；当供水管和回水管的压差和温差都满足设定要求时，变频器维持PID恒定输出。
Claims (2)
1.一种集中供能系统的水泵智能控制柜，其特征在于，包括机柜（10），机柜（10）正面设置有人机界面屏（6）、智能电表（1），机柜（10）内设置有单相空气断路器（2）、三相空气断路器（3）、交流接触器（4）、智能控制器（5）、变频器（7），所述的智能控制器（5）用于控制水泵的工作模式，当需要水泵长时间稳定工作时，智能控制器（5）将水泵设定为以50Hz频率工作的工频模式，当需要水泵在不同工况下工作时，智能控制器（5）将水泵设定为固定频率运行的定频模式，根据需要在不同的工况下自由切换，当需要水泵实时调整工况，智能控制器（5）将水泵设定为工作频率实时变动的变频模式，水泵在变频模式下工作时，频率根据系统压差变化控制，测量液体压力的取压点设在管道下部；压差值通过分别设置在供、回水管路上的压力传感器进行监测，将压力监测结果传输至压差控制器，同一水系统上安装的压力传感器设置在同一标高上；当出、回水压差大于设定值时，通过变频器减小其中一台水泵流量，若水泵已经达到其最小流量，则关闭该泵，对另一台水泵进行变频调节；当出、回水压差小于设定值时，通过变频器增大其中一台水泵流量，若该水泵已经达到其最大流量，则将该泵转为工频模式运行，启动另一台水泵，并对其进行变频调节；同时在供水管和回水管内设置温度传感器，通过水温差来控制频率，温度传感器采用插入式水管温度传感器，且传感器测头设置在水流的主流区内，当供、回水温差大于设定值时，通过变频器减小其中一台水泵流量，若水泵已经达到其最小流量，则关闭该泵，对另一台水泵进行变频调节；当供、回水温差小于设定值时，通过变频器增大其中一台水泵流量，若该水泵已经达到其最大流量，则将该泵转为工频模式运行，启动另一台水泵，并对其进行变频调节；控制柜内部设置有位置检测器，位置检测器设置在每个仪器设备安装的位置，位置检测器采用光读取卡，光读取卡上设置有四个呈菱形排列的感应孔，分别位于各仪器设备的边沿，当单相空气断路器（2）、三相空气断路器（3）、交流接触器（4）、智能控制器（5）、变频器（7）这些设备安装到相应位置后，机柜上设置有与光读取卡对应的光电发射器，光电发射器发出四条光线，如果光读卡器能够检测到全部的四条光线，表明控制柜内的仪器设备全部安装到位，符合各项安装精度要求；只要有一条光线没有检测到，表明该仪器设备没有全部安装到位，不符合各项安装精度要求，需要重新安装。
2.根据权利要求1所述的一种集中供能系统的水泵智能控制柜，其特征在于，所述机柜（10）内设置有上安装板（8）和下安装板（9），上安装板（8）上固定三相空气断路器（3），下安装板（9）上固定交流接触器（4）。
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