CN204572410U - 一种恒压供水控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种恒压供水控制系统，属于变频控制技术领域，包括PLC、变频器、低压电气控制元器件、水泵组、压力传感器等，压力传感器安装在供水系统的出水总管上，PLC的输入模块分别与压力传感器的信号输出端、变频器的信号反馈端相连，PLC输出模块分别与低压电气控制元器件、变频器信号接收端相连；水泵组一端与低压电气控制元器件相连，另一端连接出水总管。上述恒压供水控制系统占地面积小、配置灵活、污染少；而且运行合理，因为采用软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，提高了水泵的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种恒压供水控制系统，属于变频控制技术领域。
背景技术
目前大部分城市管网的水压只能保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。以前大多采用传统的水塔、高位水箱，由于水箱内微生物、藻类孳生，会造成二次污染；而且水箱需占用较大空间，需要专门的放置地点。
虽然很多区域的供水系统也会通过市政管网经过二次加压来满足用户对供水压力的要求，在小区供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。但由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，而且系统频繁的起停泵，会严重影响水泵、电机及开关器件的使用寿命。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种恒压供水控制系统，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有占地面积小、污染少，而且水泵、电机使用寿命长的恒压供水控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种恒压供水控制系统，包括PLC（可编程控制器）、变频器、低压电气控制元器件、水泵组、压力传感器等，压力传感器安装在供水系统的出水总管上，PLC的输入模块分别与压力传感器的信号输出端、变频器的信号反馈端相连，PLC输出模块分别与低压电气控制元器件、变频器信号接收端相连；水泵组一端与低压电气控制元器件相连，另一端连接出水总管。
上述恒压供水控制系统水泵组包括2-6台水泵。
上述低压电气控制元器件包括继电器和接触器等。
上述PLC选择欧姆龙公司型号为CPM2A-30CDR-A的PLC。
上述变频器采用ABB公司型号为ACS400的变频器。
上述压力传感器选择YTT-150型差动远传压力表，此表适用于测量对钢及铜合金不起腐蚀作用的液体、蒸汽和气体等介质的压力。因为在仪表内部设置一滑线电阻式发送器，故可把被测值以电量值传至远离测量点的二次仪表上，以实现集中检测和远距离控制。此外，YTT-150型差动远传压力表既可对所测压力作现场指示又能转换为0-10mA·DC或4-20mA·DC,标准电流信号输出。
上述恒压供水控制系统工作时，压力传感器先将在出水总管上实时测量到的压力、流量非电量信号转换为电信号，输入至PLC的输入模块，上述信号经PLC的CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算，得出最佳的运行工况参数，由PLC的输出模块输出逻辑控制指令和变频器的频率设定值，通过继电器和接触器控制水泵组的运行台数及变量泵的运行工况，同时，变频器将输出的频率信号反馈给PLC，作为频率的检测和控制，实现对每台泵的调节控制，从而达到出水总管压力稳定在设定值的目的。
与现有技术相比，上述恒压供水控制系统占地面积小、配置灵活、污染少；而且运行合理，因为采用软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，提高了水泵的使用寿命。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的恒压供水控制系统原理图；
图2为本实施例的PLC控制连接图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种恒压供水控制系统，包括PLC1、变频器2、低压电气控制元器件3、水泵组4、压力传感器5等，其中，压力传感器5安装在供水系统的出水总管6上，PLC1的输入模块分别与压力传感器5的信号输出端、变频器2的信号反馈端相连，PLC1输出模块分别与低压电气控制元器件3、变频器2信号接收端相连；水泵组4一端与低压电气控制元器件3相连，另一端连接出水总管6，所述低压电气控制元器件3包括继电器和接触器等。
在本实施例中，上述恒压供水控制系统水泵组包括4台水泵，变频器采用ABB公司型号为ACS400的变频器，压力传感器选择YTT-150型差动远传压力表，因为在仪表内部设置一滑线电阻式发送器，故可把被测值以电量值传至远离测量点的二次仪表上，以实现集中检测和远距离控制，而且，YTT-150型差动远传压力表既可对所测压力作现场指示又能转换为0-10mA·DC或4-20mA·DC标准电流信号输出。
在本实施例中， PLC选择欧姆龙公司型号为CPM2A-30CDR-A的PLC，模拟量控制模块为CPM1A-MAD02。由于变频器采用的是一拖四的多频控制系统，四台泵都有可能处于变频的状态，每台泵的供电接触器其上口电源均来自与变频器输出和电网的三相电源。变频器中还有一些开关量的设置，如变频器的启停控制（由PLC输出的数字点控制），多台泵运行的连锁控制（多台泵的手/自动转换信号控制）等。上述恒压供水控制系统在“变频自动”运行方式下，先利用变频器启动并运行一台泵，传感器实时监测出水总管上的供水压力，并将其采集到的信号传递给PLC，经过PLC转换后以模拟量输出的形式传给变频器，变频器根据出水总管压力的变化调整电机频率：
当出水总管当前压力值低于设定值时（外界用水量增加），变频器就会提高其频率，当频率到达50Hz时，管网压力仍低，则启动第一台工频泵（由PLC采用星/角启动控制），若此时，出水总管上的压力值仍低于设定值，则启动第二台工频泵，以此类推，顺序实现工频泵的加入。当出水总管当前压力值高于设定值时，变频器就会降低其频率，当变频器的运行频率降到10hz时，若此时管网压力仍高，系统将自动摘除一台工频泵，以此类推，顺序实现工频泵的摘除。上述控制系统在加泵、减泵时均需考虑30秒的延时，以免电机产生震荡。系统采用定时轮换工作制，其变频的工作顺序为1#——2#——3#——4#，当切换时，为了防止工频电源和变频输出短路，必须先将变频器关闭，待外部将其接触器连接好后再开启变频器，工频和变频接触器应有机械上的联锁。假设1号泵正处于变频的状态，向2号泵传递的工作流程如下：先停止变频器的工作→关闭1号泵的变频接触器→接通2号泵的工频接触器→最后在接通变频器。
上述恒压供水控制系统当需要进行手动控制时（此时，只可以在工频下运行），由于电动机的功率较大，所以应对其进行降压启动。降压启动的方式采用的是星/角启动控制，星/角启动过程全部由继电逻辑控制完成，为了防止主运行接触器与变频控制接触器一起上电，本实施例除了采用必要的互锁外，还对主接触器和变频接触器选用了带机械联锁控制。从根本上杜绝了一起上电的可能性。四台水泵没有严格规定哪一台是专门用于变频，而是采用了循环换泵运行的特点，所以，其手动控制也是由四套完全独立的控制电路组成。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (6)
1.一种恒压供水控制系统，其特征在于：包括PLC、变频器、低压电气控制元器件、水泵组、压力传感器，压力传感器安装在供水系统的出水总管上，PLC的输入模块分别与压力传感器的信号输出端、变频器的信号反馈端相连，PLC输出模块分别与低压电气控制元器件、变频器信号接收端相连；水泵组一端与低压电气控制元器件相连，另一端连接出水总管。
2.如权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述水泵组包括2-6台水泵。
3.如权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述低压电气控制元器件包括继电器和接触器。
4.如权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述PLC选择欧姆龙公司型号为CPM2A-30CDR-A的PLC。
5.如权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述变频器采用ABB公司型号为ACS400的变频器。
6.如权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述压力传感器选择YTT-150型差动远传压力表。
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| CN106438303A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-02-22 | 吉林大学 | 一种压电泵输出压强恒压控制系统及恒压控制方法 |
| CN109578263A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-05 | 河北诚悦扬节能科技有限公司 | 一种微差压多系统供水控制系统 |
| CN114056533A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-18 | 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） | 船用主海水冷却泵的变频控制系统及方法 |
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