CN110805551A - 多泵组供水系统的智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多泵组供水系统的智能控制方法，包括可编程控制器、监控计算机、检测单元和多泵组，运用检测技术实时检测多泵组状态数据和运行数据，可编程控制器接收检测数据，根据泵组的自身状态和运行情况，选择性的启动相关水泵，能够在泵组运行中实时监测每台水泵的运行状态，及时发现异常问题，智能选择切换备用泵，提前对水泵进行预判调整。此方法很好地解决了多泵组供水系统人工操作繁琐和设备不稳定的问题，减少设备故障的发生，提高了多泵组运行的可靠性和稳定性。本发明具有方法简单、运转平稳可靠，有极好的推广使用价值。

Description

多泵组供水系统的智能控制方法

技术领域

本发明涉及供水系统的控制方法，确切地说是一种多泵组供水系统的智能控制方法。

背景技术

水泵作为一种通用机械，广泛地应用于农业灌溉、冶金、采矿、电力、化工、市政等诸多领域，其决定着国民经济的稳健发展。影响水泵运行经济性和稳定性的水泵控制技术经历了手动-半自动-自动的发展历程，二十一世纪随着检测技术、控制技术的发展，水泵控制逐步实现了自动控制，但是，目前工业中多泵组供水系统人工操作繁琐和设备不稳定的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多泵组供水系统的智能控制方法，该控制方法解决了多泵组供水系统人工操作繁琐和设备不稳定的问题，大大减少设备故障的发生，提高了多泵组运行的可靠性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种多泵组供水系统的智能控制方法，所述的供水控制系统包括可编程控制器、监控计算机、检测单元和多泵组，检测单元包含压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器；压力变送器与流量变送器安装于多泵组输水管道的出口位置，实时检测多泵组出口的管网压力与流量；电流变送器与电压变送器安装于多泵组输电线路上，实时检测多泵组输电线路的电压与电流；压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器构成多泵组供水系统的检测单元，可编程控制器接收检测单元输出的电流信号并转换为内部数字信号；可编程控制器将接收的压力、流量、电压、电流及多泵组状态信号分析、判断、计算，控制调整多泵组的运行状态；可编程控制器根据泵的运行需求启动相关水泵，在泵组运行中实时监测每台水泵的运行状态，及时发现异常问题，智能选择切换备用泵，根据实时监测泵组各水泵的运行数据，提前对水泵进行预判调整；所述的监控计算机具有运行控制、运行状态、数据记录和报警显示等监控功能，将多泵组的状态信息、运行信息、预判信息和调整信息及时准确告知运管人员。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：

本发明的控制方法能够一键自动选择性地启动相关水泵，提前对水泵进行预判调整，智能选择切换备用泵，能够将泵组的状态信息、运行信息、预判信息和调整信息及时准确告知运管人员。本发明具有自动化和智能化、运行平稳可靠、操作简便、综合保护等优点，大大减轻操作强度，能够实现无人值守自动运行，有极好的推广使用价值。

进一步的优选技术方案如下：

所述的检测的状态数据和运行数据包括水泵状态、水泵电流、水泵运行时间、水泵出口压力、总出水流量、电网电压；可编程控制器接受检测单元检测的多泵组状态数据，并计算多泵组运行数据。

通过上述数据的监测，便于利用相关数据对水泵的工作状态进行调整。

所述的可编程控制器控制多泵组从停止状态转到启动状态时，结合各水泵自身状态和运行数据，选择确定所必要的水泵启动。

启动时，通过上述方式可以使水泵的工作与实际需要具有良好地匹配。

所述的可编程控制器检测到某台水泵电流、水泵出口压力、总出水流量中任意一项出现异常数据，判定此水泵存在故障，控制停止该水泵运行，并根据该水泵的工作需要另选择并启动最相应的备用泵。

通过对异常数据监测，可以对相关水泵进行控制防止其发生较大的损坏。

所述的可编程控制器记录并实时计算各水泵的运行时间，对达到运行小周期时间或大周期时间的水泵，则会自动停止其运行，智能选择并启动最具备条件的备用泵。

通过上述方法，可以有效防止水泵工作持续时间过长，使相关部件发生损坏。

附图说明

图1是多泵组供水系统结构功能图；

图2是多泵组供水系统的智能控制方法控制流程图；

图3是实施例1控制流程图；

图4是实施例2控制流程图；

图5是实施例3控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，进一步说明本发明。

参见图1-5，一种多泵组供水系统的智能控制方法，所述的供水控制系统包括可编程控制器、监控计算机、检测单元和多泵组，检测单元包含压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器。压力变送器与流量变送器安装于多泵组输水管道的出口位置，实时检测多泵组出口的管网压力与流量；电流变送器与电压变送器安装于多泵组输电线路上，实时检测多泵组输电线路的电压与电流；压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器构成多泵组供水系统的检测单元，可编程控制器接收检测单元输出的电流信号并转换为内部数字信号；可编程控制器将接收的压力、流量、电压、电流及多泵组状态信号分析、判断、计算，控制调整多泵组的运行状态，根据泵的运行需求启动相关水泵，在泵组运行中实时监测每台水泵的运行状态，及时发现异常问题，智能选择切换备用泵，根据实时监测泵组各水泵的运行数据，提前对水泵进行预判调整；所述的监控计算机具有运行控制、运行状态、数据记录和报警显示等监控功能，将多泵组的状态信息、运行信息、预判信息和调整信息及时准确告知运管人员。

实施例1：

对于目前水泵的控制一般采用三种模式：集控、检修和就地，即每台水泵均处于这三种状态之一。集控的含义是集中统一控制，所以一种多泵组供水系统的智能控制方法的实施基于集中模式下进行。

所述的多泵组供水系统选择集中模式，所有的水泵处于停止状态，可编程控制器记录每台水泵的状态，并实时计算每台水泵运行数据。当操作人员需要启动多泵组供水系统时，输入启动水泵的数量（输入的数量不大于集中模式下水泵的数量），按下启动按钮即可自动选择启动最具备条件的水泵。

所述的多泵组供水系统这里以7台水泵为例，均处于停止状态，操作人员输入启动水泵数量为5台。可编程控制器分别判断每台水泵是否处于集中模式，同时实时计算每台水泵的停止时间，以停止时间从长到短的顺序做好各台水泵的排序，可编程控制器结合水泵的自身状态选择出停止时间最长的5台水泵，并以从小到大的序号进行排序等待启动，同时操作人员也可以通过监视界面查看，监视界面对等待启动的水泵给出特殊颜色加以区分显示及提醒。当操作人员按下启动按钮，便触发多泵组自动启动程序，为避免同时启动对电网负荷的影响，可编程控制器对排序好的5台水泵分别触发启动，首先启动的水泵为停止时间较长的5台水泵中序号最小的一台，待水泵启动信号返回且水泵电流正常后，启动停止时间较长的5台水泵中序号次小的一台，可编程控制器按照此规律依次启动其它3台水泵，当5台水泵全部启动后即为启动完成，多泵组供水系统正常开始供水。如果多泵组供水系统需要停止运行时，操作人员只需按下停止按钮，可编程控制器以序号从大到下的顺序逐台停止水泵，直至水泵全部停止则完成多泵组供水系统的停止。

多泵组供水系统从停止状态转到启动状态时，可编程控制器结合各水泵自身状态和运行数据，智能合理选择一定数量的水泵启动，不需人工进行干预和调整，操作人员通过一键按钮即可实现有序启停多泵组。

实施例2：

多泵组完成启动的基础上对异常事故切换水泵的控制方法优化。

多泵组供水系统的智能控制方法，基于此方法的可编程控制器实时检测并记录每台水泵的状态、电流、出口压力及总出水流量、电网电压等数据。当运行水泵出现下列情况：运行水泵的状态发生变化，工作模式的转变，连锁信号的消失、状态信号的突变；水泵电流持续长时间超过额定电流，或水泵电流发生急剧突变；水泵出口压力持续长时间与其它水泵出口压力偏差较大，或水泵出口压力发生急剧突变；结合水泵电流、水泵出口压力、总出水流量、电网电压及水泵自身参数，通过水泵功率模型计算，效率持续变化较大。可编程控制器对这些异常情况进行预知和逻辑判断，及时做出水泵运行调整，停止运行异常的水泵，同时启动最具备运行条件的水泵。可编程控制器会根据备用水泵状态和停止时间长短选择最具备运行条件的水泵，要求水泵必须处于集中模式，水泵不能有异常故障发生且没有处理，水泵处于停止状态的时间最长，同时具备这些条件的水泵才能被选择启动，被选中的备用水泵会以特别颜色在监视界面显示。

综上所述，所述的多泵组运行过程中，可编程控制器检测到某台水泵电流、水泵出口压力、总出水流量中任意一项出现异常数据，或通过计算出现异常状态，认为此水泵存在故障，则会自动停止故障泵运行，智能选择并启动最具备条件的备用泵。

实施例3：

多泵组完成启动的基础上对达到小周期运行时间或大周期运行时间水泵的控制方法优化。

多泵组供水系统的智能控制方法，基于此方法的可编程控制器实时计算并记录每台水泵运行时间和停止时间。水泵的周期运行时间分为小周期运行时间和大周期运行时间。如果水泵达到小周期运行时间，则需要停止水泵的运行，停止的水泵需要进行常规检修处理；如果水泵达到大周期运行时间，则需要停止水泵的运行，停止的水泵需要进行大修处理。可编程控制器通过数学计算记录每台水泵的当前运行时间、总运行时间和停止时间。自水泵启动运行开始，可编程控制器从零开始累加计算当前运行时间，同时从上一次累积的总运行时间开始累加计算总运行时间，停止累加计算停止时间并清零；如果水泵停止运行，可编程控制器从零开始累加计算停止时间，停止累加计算当前运行时间并清零，停止累加计算总运行时间。

所述的多泵组供水系统，其运行水泵的当前运行时间达到小周期运行时间后，或运行水泵的总运行时间达到大周期运行时间后，可编程控制器会根据备用水泵状态和停止时间长短选择最具备运行条件的水泵，要求备用水泵具备下列条件：备用水泵必须处于集中模式，备用水泵不能有异常故障发生且没有处理，备用水泵处于停止状态的时间最长。同时具备这些条件的水泵才能被选择启动，被选中的备用水泵会以特别颜色在监视界面显示，此时因达到小周期运行时间被停止的水泵进入常规检修状态，因达到大周期运行时间被停止的水泵进入大修状态，两种情况下停止的水泵以不同的颜色和文字在监视界面显示。多泵组运行过程中，可编程控制器记录并实时计算各水泵的运行时间，对达到运行小周期时间或大周期时间的水泵，则会自动停止其运行，智能选择并启动最具备条件的备用泵。

上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种多泵组供水系统的智能控制方法，所述的供水控制系统包括可编程控制器、监控计算机、检测单元和多泵组，检测单元包含压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器，其特征在于：所述的压力变送器与流量变送器安装于多泵组输水管道的出口位置，实时检测多泵组出口的管网压力与流量；电流变送器与电压变送器安装于多泵组输电线路上，实时检测多泵组输电线路的电压与电流；压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器构成多泵组供水系统的检测单元，可编程控制器接收检测单元输出的电流信号并转换为内部数字信号；可编程控制器将接收的压力、流量、电压、电流及多泵组状态信号分析、判断、计算，控制调整多泵组的运行状态；可编程控制器根据泵的运行需求启动相关水泵，在泵组运行中实时监测每台水泵的运行状态，及时发现异常问题，智能选择切换备用泵，根据实时监测泵组各水泵的运行数据，提前对水泵进行预判调整；所述的监控计算机具有运行控制、运行状态、数据记录和报警显示等监控功能，将多泵组的状态信息、运行信息、预判信息和调整信息及时准确告知运管人员。

2.根据权利要求1所述的多泵组供水系统的智能控制方法，其特征在于：所述的检测的状态数据和运行数据包括水泵状态、水泵电流、水泵运行时间、水泵出口压力、总出水流量、电网电压；可编程控制器接受检测单元检测的多泵组状态数据，并计算多泵组运行数据。

3.根据权利要求1所述的多泵组供水系统的智能控制方法，其特征在于：所述的可编程控制器控制多泵组从停止状态转到启动状态时，结合各水泵自身状态和运行数据，选择确定所必要的水泵启动。

4.根据权利要求1所述的多泵组供水系统的智能控制方法，其特征在于：所述的可编程控制器检测到某台水泵电流、水泵出口压力、总出水流量中任意一项出现异常数据，判定此水泵存在故障，控制停止该水泵运行，并根据该水泵的工作需要另选择并启动最相应的备用泵。

5.根据权利要求1所述的多泵组供水系统的智能控制方法，其特征在于：所述的可编程控制器记录并实时计算各水泵的运行时间，对达到运行小周期时间或大周期时间的水泵，则会自动停止其运行，智能选择并启动最具备条件的备用泵。

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