CN203669025U - 一种通用型叠加恒压供水控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用型叠加恒压供水控制器，包括基板、电源、触摸屏和压力传感器，所述电源分别与基板、触摸屏和压力传感器相连，所述基板、电源、触摸屏和压力传感器依次连接形成回路，所述基板包括电源输入端子、电池输入端子、变频器通讯接口、触摸屏通讯接口、主回路三相电流检测接口、主回路三相电压检测接口、信号接收接口、24V接点和继电器接点，所述压力传感器连接有进水口和出水口，所述压力传感器与基板相连。由于所述通用型叠加恒压供水控制器采用工频和变频随意组合控制，具有智能化，适用性广，使用寿命长，成本低廉，降低工人工作强度的优点。

Description

一种通用型叠加恒压供水控制器

技术领域

本实用新型涉及一种通用型叠加恒压供水控制器。

背景技术

随着城市化的发展，城镇人口越来越多，越来越密集，对高层建筑的需求也越来越大，自来水管网的建设不能跟上城镇人口如此快速的增长需求。所以，现在几乎每一个高层建筑都需要一台或几台供水设备，随着电机控制技术和可编程控制器的飞速发展，以及其应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产领域得到广泛使用，在其它领域的应用也得到了迅速的发展。

但是，目前国内外，无论大小厂家在恒压供水控制盘里所用的控制器基本都是专用的，适用范围非常小，这样带来的后果有：1、如果某个现场需要几台不同型号设备，则必须买几台专用的控制器，如果特殊重要场合需要一用一备，则有几台设备就要再多备几台控制器；2、如果某台设备的控制器损坏了，则必须寻找相同厂家，型号的控制器进行更换，如果该型号的控制器停产了，则可能整台设备都必须更换。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种智能化，适用性广，使用寿命长，成本低廉，降低工人工作强度的通用型叠加恒压供水控制器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种通用型叠加恒压供水控制器，包括基板、电源、触摸屏和压力传感器，所述电源分别与基板、触摸屏和压力传感器相连，所述基板、电源、触摸屏和压力传感器依次连接形成回路，所述基板包括电源输入端子、电池输入端子、变频器通讯接口、触摸屏通讯接口、主回路三相电流检测接口、主回路三相电压检测接口、信号接收接口、24V接点和继电器接点，所述压力传感器连接有进水口和出水口，所述压力传感器与基板相连，所述电源输入端子、触摸屏通讯接口、电池输入端子、信号接收接口、主回路三相电流检测接口、继电器接点、24V接点、主回路三相电压检测接口和变频器通讯接口依次相连。

作为优选，所述电源输入端子与电源相连，所述电池输入端子连接有电池，所述变频器通讯接口连接有变频器，所述触摸屏通讯接口与触摸屏相连。

作为优选，所述主回路三相电流检测接口连接有互感器，所述主回路三相电流检测接口通过互感器与电源相连，所述主回路三相电压检测接口与电源相连。

作为优选，所述24V接点分别连接有水泵，所述继电器接点分别连接有变频器，所述信号接收接口与压力传感器相连。

作为优选，还包括PID控制模块、水位保护报警模块、缺相保护报警模块、过/欠压保护报警模块、过载保护报警模块、计时器模块和小流量停止休眠模块。

本实用新型通用型叠加恒压供水控制器的有益效果是：由于所述通用型叠加恒压供水控制器采用工频和变频随意组合控制，在水泵运转台数发生变化时，可以根据情况，智能调整变频器频率，从而尽量使出水压力波动尽量小，使得输出平稳，一方面保护了管网，另一方面，给用户提供更高质量的输出；应用了休眠模式可以让设备在不需要的时候尽可能少的运转，尤其是搭配小流量停止模式，一定程度上减少了电能的浪费和设备的磨损；定时模式可以设置24组定时，让系统按计划自动启停，实现无人值守，降低了工人的工作强度；小流量停止模式能智能判断用户负荷是否在处于小流量模式，如果符合小流量情况，则进入升压停止过程，进入小流量运行后，可以明显减少水泵启动次数，延长设备使用寿命；并且没有规定变频泵和工频泵的数量，甚至没有规定大功率泵和小功率泵的数量，适用性非常广；使用了休眠模式，小流量模式，稳定压力算法等多种保护控制功能，所以设备正常的使用寿命更长，等于变相节约了采购成本；而定时功能，故障记录和查询功能又可以使得设备可以完全做到无人值守，从而节约了使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的原理电路图；

图2为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器应用系统的原理框图；

图3为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第一局部电路图；

图4为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第二局部电路图；

图5为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第三局部电路图；

图6为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第四局部电路图；

图7为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第五局部电路图；

图8为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第六局部电路图；

图9为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第七局部电路图；

图10为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第八局部电路图；

图11为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的总流程框图；

图12为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第三步流程框图；

图13为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第四步流程框图；

图14为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的第五步流程框图；

图15为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的休眠模式流程框图；

图16为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的定时模式流程框图；

图17为本实用新型一种通用型叠加恒压供水控制器的小流量模式流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1至图17所示，本实用新型采用如下技术方案：一种通用型叠加恒压供水控制器，包括基板(CPU)、电源(PS)、触摸屏(HMI)和压力传感器(PT1)，所述电源分别与基板、触摸屏和压力传感器相连，所述基板、电源、触摸屏和压力传感器依次连接形成回路，所述基板包括电源输入端子(PW1，CN1)、电池输入端子(PW5)、变频器通讯接口(CP4)、触摸屏通讯接口(CP6)、主回路三相电流检测接口(TN1)、主回路三相电压检测接口(TN2)、信号接收接口(AI1)、24V接点(DI1)和继电器接点(D01)，所述压力传感器连接有进水口和出水口，所述压力传感器与基板相连，所述电源输入端子、触摸屏通讯接口、电池输入端子、信号接收接口、主回路三相电流检测接口、继电器接点、24V接点、主回路三相电压检测接口和变频器通讯接口依次相连。

所述电源输入端子与电源相连，所述电池输入端子连接有电池，所述变频器通讯接口连接有变频器，所述触摸屏通讯接口与触摸屏相连。

所述主回路三相电流检测接口连接有互感器，所述主回路三相电流检测接口通过互感器与电源相连，所述主回路三相电压检测接口与电源相连。

所述24V接点分别连接有水泵，所述继电器接点分别连接有变频器，所述信号接收接口与压力传感器相连。

基板通过检测压力传感器来检测设备进水和出水压力，当出水口压力较低时，系统启动，之后，系统开始按照一定的算法通过控制变频器和接触器，来使泵运转，使得出水口压力满足用户需求。当满足下面3个条件，则系统停止，如此循环。

系统停止条件：1、出水口压力超过停止压力；2、进水口小于设定压力；3、系统发生故障时。

控制的具体步骤如下：

第一步：当系统启动后，首先进行系统自检和外部输入状态检查，判断系统是否有故障，如果有故障，转入故障输出并停止系统往下进行，如果一切正常，转入下一步。

第二步：判断压力输出是否满足要求，如果低于目标设定则转入第三步，如果高于目标设定值则转入第四步，如果在设定范围内则转入第一步循环。

第三步：根据目前水泵，变频器的运转和待机情况增加频率，变频泵数量或者工频泵数量，然后转入第五步。

第四步：根据目前水泵，变频器的运转和待机情况减少频率，变频泵数量或者工频泵数量，然后转入第五步。

第五步：根据设定，调整变频器频率，保证出水压力在加减泵时能尽量保持平稳输出，稳定后，转入第一步循环。

除了基本控制方法外，本实用还具有其他多种模式分别为：

1、休眠模式：如果只有变频泵在工作并且变频器持续运转在最小频率下一定时间内，压力仍然持续上涨，则系统自动启动休眠模式，变频泵停止工作，待压力低于某个设定值时，系统重新启动并正常运转。

2、低水位报警：当检测到罐内水位低下时，系统会自动停机并报警，防止空转。

3、故障机自动屏蔽功能：当某台工频泵出现故障时，系统会自动将该台泵停机并移出追加和停止队列，如果有空闲或者备用泵，则空闲或者备用泵自动启动代替故障泵。

3、多重密码设定：系统会设置3-4个权限等级，其中2-3个权限需要密码开启，用来区分一般人员，操作人员，维修人员和开发人员的可操作范围，防止误操作带来的安全问题。

4、手动运转模式：系统可以通过手动运转页面或模式来单独控制某台泵的启停或变频器的运转频率，手动运转模式下，大部分报警及保护仍然有效。

5、故障显示及记录：当系统发生故障时，可以显示当前所发生的故障并储存，最多可以储存96条故障。

6、报警会记录，断电不消失。

7、小流量停止模式：智能判断用户负荷是否在处于小流量模式，如果符合小流量情况，则进入升压停止过程，进入小流量运行后，可以明显减少水泵启动次数，延长设备使用寿命。

8、定时模式：系统可以设置24组独立的定时，让系统按计划自动启停，实现无人值守，每一组定时都是独立的，但是不同的定时之间又可以互相重叠，重叠时，水泵可以做到连续运转而不停机，因此，通过不同设定，我们可以应对目前绝大多数工厂，居民小区的使用工况。因此基本不需要人员值守和操作。

如图3至图10为控制盘整体电路图，线号105-110是电流检测回路用来检测系统总电流；线号111、113、115是电压检测回路用来检测系统输入电压.；线号119、120是声光报警器，控制器通过控制KA1来发出警报信号；INV-1到INV-6是6台变频器，试验时，可以将其中1台或多台替换成接触器来模拟n变频+m工频的情况。如图2所示，设备投入使用，自来水进入稳流罐2，待水充满后，水泵9运行。正常工作时，控制柜1根据出水压力传感器5的反馈信号对水泵9进行启动、停止、加速、减速等控制，保证出水压力在设定值稳定输出。如果出现出水量大于进水量的情况，则防负压装置4启动，保证设备不影响管网的正常供水；如果持续出现出水量大于进水量的情况，则当稳流罐2里的水位下降到一定位置时，控制柜1控制系统停止，以保护设备不发生损坏。

本实用新型通用型叠加恒压供水控制器的有益效果是：由于所述通用型叠加恒压供水控制器采用工频和变频随意组合控制，在水泵运转台数发生变化时，可以根据情况，智能调整变频器频率，从而尽量使出水压力波动尽量小，使得输出平稳，一方面保护了管网，另一方面，给用户提供更高质量的输出；应用了休眠模式可以让设备在不需要的时候尽可能少的运转，尤其是搭配小流量停止模式，一定程度上减少了电能的浪费和设备的磨损；定时模式可以设置24组定时，让系统按计划自动启停，实现无人值守，降低了工人的工作强度；小流量停止模式能智能判断用户负荷是否在处于小流量模式，如果符合小流量情况，则进入升压停止过程，进入小流量运行后，可以明显减少水泵启动次数，延长设备使用寿命；并且没有规定变频泵和工频泵的数量，甚至没有规定大功率泵和小功率泵的数量，适用性非常广；使用了休眠模式，小流量模式，稳定压力算法等多种保护控制功能，所以设备正常的使用寿命更长，等于变相节约了采购成本；而定时功能，故障记录和查询功能又可以使得设备可以完全做到无人值守，从而节约了使用成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种通用型叠加恒压供水控制器，其特征在于：包括基板、电源、触摸屏和压力传感器，所述电源分别与基板、触摸屏和压力传感器相连，所述基板、电源、触摸屏和压力传感器依次连接形成回路，所述基板包括电源输入端子、电池输入端子、变频器通讯接口、触摸屏通讯接口、主回路三相电流检测接口、主回路三相电压检测接口、信号接收接口、24V接点和继电器接点，所述压力传感器连接有进水口和出水口，所述压力传感器与基板相连，所述电源输入端子、触摸屏通讯接口、电池输入端子、信号接收接口、主回路三相电流检测接口、继电器接点、24V接点、主回路三相电压检测接口和变频器通讯接口依次相连。

2.根据权利要求1所述的一种通用型叠加恒压供水控制器，其特征在于：所述电源输入端子与电源相连，所述电池输入端子连接有电池，所述变频器通讯接口连接有变频器，所述触摸屏通讯接口与触摸屏相连。

3.根据权利要求1所述的一种通用型叠加恒压供水控制器，其特征在于：所述主回路三相电流检测接口连接有互感器，所述主回路三相电流检测接口通过互感器与电源相连，所述主回路三相电压检测接口与电源相连。

4.根据权利要求1所述的一种通用型叠加恒压供水控制器，其特征在于：所述24V接点分别连接有水泵，所述继电器接点分别连接有变频器，所述信号接收接口与压力传感器相连。

5.根据权利要求1所述的一种通用型叠加恒压供水控制器，其特征在于：还包括PID控制模块、水位保护报警模块、缺相保护报警模块、过/欠压保护报警模块、过载保护报警模块、计时器模块和小流量停止休眠模块。

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