CN111058511A - 恒压供水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种恒压供水系统，属于供水设备技术领域，包括控制器、变频器、水泵、水流信息采集装置，通过水泵在水源取水输出给用水端；所述水流信息采集装置连接所述控制器，用于采集用水端的水流信息，并发送给所述控制器；控制器连接所述变频器，用于根据水流信息发出变频器频率控制信号，并发送给所述变频器；变频器连接水泵的伺服电机，用于根据所述频率控制信号控制伺服电机的转速。本发明实现了水压检测及调节的可视化与即时化，具有能耗低，精准度高，自动化程度高的优点，可以有效避免功率浪费过大的问题；同时，由PLC控制水泵进行变频或者工频的启动、停止、变频运动，使水泵的转速在调节过程中达到更小的误差，确保供水过程压力的恒定。
Description
技术领域
本发明涉及供水设备技术领域，具体涉及一种可避免功率浪费、减小水泵的转速误差、确保供水过程压力恒定的恒压供水系统。
背景技术
传统的供水系统为人工控制水泵供水，存在可控性差、稳定性差、能耗高，费时费力等缺点，在一定程度上影响了生产力。并且难以实时精准地进行调控，具有一定生产风险。在生产生活中无法实现完全自动化。
使用PLC系统程序控制电压控制器与水泵的电路连接，主要是根据用户的用水量来控制，也即以流量为控制目的。当前恒压供水系统采用的阀门控制法，是保持阀门的开度不变然后通过改变水泵电机的转速来调节流量。阀门控制方法是保持泵电机转速不变，然后通过调节阀开度调节流量。
就当前生产中实际操作情况与具体计算结果来看，阀门控制法具有功率高，能耗大，控制不精确等缺点。随着阀门不断的关小，阀门的摩擦阻力就会不断变大，管阻特性曲线也会逐渐上移，运行的工况也会随着上移，功率也就会更加浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可避免功率浪费、减小水泵的转速误差、确保供水过程压力恒定的恒压供水系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种恒压供水系统，该系统包括控制器、变频器、水泵、水流信息采集装置，通过水泵在水源取水输出给用水端；
所述水流信息采集装置连接所述控制器，用于采集用水端的水流信息，并发送给所述控制器；
所述控制器连接所述变频器，用于根据所述水流信息发出变频器频率控制信号，并发送给所述变频器；
所述变频器连接所述水泵的伺服电机，用于根据所述频率控制信号控制所述伺服电机的转速。
优选的，所述用水端的水流信息为用水端的压力信号。
优选的，所述水流信息采集装置为压力传感器。
优选的，所述控制器为PLC控制器。
优选的，所述控制器中包括PID数据处理模块，所述PID数据处理模块判断接收的所述压力信号与预设的压力阈值大小关系；
当所述压力信号等于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率不发生改变，保持水泵功率不变；
当所述压力信号大于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率增大，提高水泵功率；
当所述压力信号小于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率减小，降低水泵功率。
本发明有益效果：实现了水压检测及调节的可视化与即时化，具有能耗低，精准度高，自动化程度高，可以有效避免功率浪费过大的问题；同时，由PLC控制水泵进行变频或者工频的启动、停止、变频运动，使水泵的转速在调节过程中达到更小的误差，确保供水过程压力的恒定。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的恒压供水系统工作原理框图。
图2为本发明实施例所述的恒压供水系统工作流程图。
图3为本发明实施例所述的水泵转速调控原理框图。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本专利的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例
图1为本发明实施例所述的恒压供水系统工作原理框图，图2为本发明实施例所述的水泵转速调控原理框图。如图1、图2所示，本发明实施例提供一种恒压供水系统，包括控制器、变频器、水泵、水流信息采集装置，通过水泵在水源取水输出给用水端；
所述水流信息采集装置连接所述控制器，用于采集用水端的水流信息，并发送给所述控制器；
所述控制器连接所述变频器，用于根据所述水流信息发出变频器频率控制信号，并发送给所述变频器；
所述变频器连接所述水泵的伺服电机，用于根据所述频率控制信号控制所述伺服电机的转速。
所述用水端的水流信息为用水端的压力信号。
所述水流信息采集装置为压力传感器。
所述控制器为PLC控制器。
如图1所示，本发明实施例所述的恒压供水系统通过PLC、变频器、水泵电机组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的变频调速。压力传感器采集管网压力信号传送给PLC控制器，内置的PID功能进行数据处理，根据传感器的采样值与变频器的设定值进行比较，将处理结果作为变频器频率的给定输入，通过控制变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，保持供水管道的压力恒定。如，当用水量较少时，管网压力将增加，压力的变化通过PID运算后使变频器输出频率下降，电机转速下降，以此来减小管网压力，保持恒压供水。
如图2所示，本发明实施例所述的恒压供水系统，先从水箱底部的压力传感器接收水箱管网压力，传入到PLC中经过PID程序算法的计算，确定当前水箱能够提供的水压的状态数值，进而调节控制器的输出电压，达到控制水泵转速的目的。
如图3所示，所述控制器中包括PID数据处理模块，所述PID数据处理模块判断接收的所述压力信号与预设的压力阈值大小关系；
当所述压力信号等于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率不发生改变，保持水泵功率不变，转速不变；
当所述压力信号大于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率增大，提高水泵功率，提高转速，从而提高水流量，增大水压。
当所述压力信号小于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率减小，降低水泵功率，降低转速，从而减小水流量，降低水压。
综上所述，本发明实施例所述的恒压供水系统，实现了水压检测及调节的可视化与即时化，具有能耗低，精准度高，自动化程度高的优点，可以有效避免功率浪费过大的问题；同时，由PLC控制水泵进行变频或者工频的启动、停止、变频运动，使水泵的转速在调节过程中达到更小的误差，确保供水过程压力的恒定；降低了能耗，减少水泵阀门因工作引起的磨损，增加了供水系统的自动化程度，一定程度上降低了生产成本，实现了供水系统的即时调整与精确控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种恒压供水系统，其特征在于：包括控制器、变频器、水泵、水流信息采集装置，通过水泵在水源取水输出给用水端；
所述水流信息采集装置连接所述控制器，用于采集用水端的水流信息，并发送给所述控制器；
所述控制器连接所述变频器，用于根据所述水流信息发出变频器频率控制信号，并发送给所述变频器；
所述变频器连接所述水泵的伺服电机，用于根据所述频率控制信号控制所述伺服电机的转速。
2.根据权利要求1所述的恒压供水系统，其特征在于：所述用水端的水流信息为用水端的压力信号。
3.根据权利要求2所述的恒压供水系统，其特征在于：所述水流信息采集装置为压力传感器。
4.根据权利要求3所述的恒压供水系统，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。
5.根据权利要求4所述的恒压供水系统，其特征在于：所述控制器中包括PID数据处理模块，所述PID数据处理模块判断接收的所述压力信号与预设的压力阈值大小关系；
当所述压力信号等于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率不发生改变，保持水泵功率不变；
当所述压力信号大于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率增大，提高水泵功率；
当所述压力信号小于压力阈值时，所述控制器控制所述变频器的频率减小，降低水泵功率。
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