CN204926582U - 一种二次智能变频供水教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二次智能变频供水教学实训装置，包括供水系统及控制系统，所述的供水系统包括储水箱，自来水压力波动模拟泵的入水口与储水箱出水口通过管道相连通，自来水压力波动模拟泵的出水口通过管道分别与供水水泵A及供水水泵B的进水口相连通，并在自来水压力波动模拟泵的出水口上安装进水口压力传感器。本实用新型能自动模拟自来水水压波动的情况及用户用水量的波动情况，便于学员对供水系统PID参数整定进行实训，提高参数设置技能。同时，本实用新型能通过各控制模块的不同组合，实现一泵一变频，多泵一变频、变频器独立控制等目前常见二次智能变频供水系统的实训，可极大提高教学效果以及学员的实际工作能力。

Description

一种二次智能变频供水教学实训装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于职业教育的教学实训用教学设备，尤其涉及一种二次智能变频供水教学实训装置。

背景技术

随着二次智能变频供水系统在高层楼宇的广泛应用，对从事该系统生产、设计、安装、调试、操作、维护、修理的人才需求大增，目前，很多学校开设了相关专业。但教学大都采用理论教学为主，参观学习为辅，故教学效果不是很理想。市场上也有各式二次智能变频供水教学实训装置，但均不具备自动模拟自来水压力波动及用户用水量波动工况，造成PID参数调试与实际工况相去甚远，达不到实训效果，并且不能模拟目前实际二次智能变频供水系统的几种流行构架，如一泵一变频构架，多泵一变频构架，无可编程变频器独立控制构架，故学员不能有效地对实际几种二次智能变频供水系统的原理、安装、参数调试、故障判断及处理进行实际操作实训并掌握。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种功能齐全、教学实训效果好、操作方便的二次智能变频供水实训装置，该装置为模拟目前流行的数种二次智能变频供水系统提供一套可行设备，极大地提高了学员的实际操作技能。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案：本实用新型的一种二次智能变频供水教学实训装置，包括供水系统及控制系统：

所述的供水系统包括储水箱，自来水压力波动模拟泵的入水口与储水箱出水口通过管道相连通，自来水压力波动模拟泵的出水口通过管道分别与供水水泵A及供水水泵B的进水口相连通，并在自来水压力波动模拟泵的出水口上安装进水口压力传感器，供水水泵A及供水水泵B的出水口通过管道分别与止回阀A及止回阀B的入水口连通，止回阀A及止回阀B的出水口通过管道与用户用水量波动模拟电动阀的入水口相连通，在用户用水量波动模拟电动阀的入水口上安装了出水口压力传感器，用户用水量波动模拟电动阀的出水口通过管道与储水箱的进水口相连通，并在用户用水量波动模拟电动阀与储水箱之间的管道上安装用户端水压传感器。

所述控制系统包括PLC控制器，所述的PLC控制器分别与A/D转换模块、D/A转换模块及触摸屏相连，进水压力传感器的信号端、出水口压力传感器的信号端、用户端水压传感器的信号端与A/D转换模块的输入端相连，自来水压力波动模拟泵驱动变频器的控制端与PLC控制器相连，自来水压力波动模拟泵驱动变频器的输出端与自来水压力波动模拟泵电机相连，用户用水量波动模拟电动阀的驱动端与D/A模块的输出端相连，切换接触器组的输出端分别与供水水泵A电机及供水水泵B电机相连，切换接触器组的控制端与PLC控制器相连，切换接触器组的输入端与供水泵变频器A相连，供水泵变频器A的控制端与PLC控制器相连，该结构能实现多泵一变频构架控制功能。

前述控制系统中，供水水泵A电机与供水泵变频器A的输出端相连，供水泵变频器A的控制端与PLC控制器相连，供水水泵B电机与供水泵变频器B的输出端相连，供水泵变频器B的控制端与PLC控制器相连，该结构实现一泵一变频控制功能。

前述控制系统中，供水水泵A电机及供水水泵B电机与切换接触器组的输出端相连，切换接触器组的输入端与供水泵变频器A的输出端相连，切换接触器组的控制端与供水泵变频器A控制端相连，供水泵变频器A的输入端与出水口压力传感器的信号输出端相连，切换接触器组的控制端与供水泵变频器A的模拟输入端相连，供水泵变频器A的通信端口与触摸屏的通信端口相连，该结构实现变频独立控制构架。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型能自动模拟自来水水压波动的情况及用户用水量的波动情况，便于学员对供水系统PID参数整定进行实训，提高参数设置技能。同时，本实用新型能通过各控制模块的不同组合，实现一泵一变频，多泵一变频、变频器独立控制等目前常见二次智能变频供水系统的实训，可极大提高教学效果以及学员的实际工作能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中实施例1的控制原理图；

图3为本实用新型中实施例2的控制原理图；

图4为本实用新型中实施例3的控制原理图。

附图标记说明：1-储水箱、2-自来水压力波动模拟泵、3-进水压力传感器、4-供水水泵A、5-供水水泵B、6-止回阀B、7-止回阀A、8-出水口压力传感器、9-用户用水量波动模拟电动阀、10-用户端水压传感器、11-触摸屏、12-PLC控制器、13-自来水压力波动模拟泵驱动变频器、14-供水泵变频器A、15-A/D转换模块、16-D/A转换模块、17-自来水压力波动模拟泵电机、18-切换接触器组、19-供水水泵A电机、20-供水水泵B电机、21-供水水泵变频器B。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

本实用新型的一种二次智能变频供水教学实训装置的结构示意图如图1所示，包括供水系统及控制系统：

所述的供水系统包括储水箱1，自来水压力波动模拟泵2的入水口与储水箱1出水口通过管道相连通，自来水压力波动模拟泵2的出水口通过管道分别与供水水泵A4及供水水泵B5的进水口相连通，并在自来水压力波动模拟泵2的出水口上安装进水口压力传感器3，供水水泵A4及供水水泵B5的出水口通过管道分别与止回阀A7及止回阀B6的入水口连通，止回阀A7及止回阀B6的出水口通过管道与用户用水量波动模拟电动阀9的入水口相连通，在用户用水量波动模拟电动阀9的入水口上安装了出水口压力传感器8，用户用水量波动模拟电动阀9的出水口通过管道与储水箱1的进水口相连通，并在用户用水量波动模拟电动阀9与储水箱1之间的管道上安装用户端水压传感器10。

所述控制系统包括PLC控制器12，所述的PLC控制器12分别与A/D转换模块15、D/A转换模块16及触摸屏11相连，进水压力传感器3的信号端、出水口压力传感器8的信号端、用户端水压传感器10的信号端与A/D转换模块15的输入端相连，自来水压力波动模拟泵驱动变频器13的控制端与PLC控制器12相连，自来水压力波动模拟泵驱动变频器13的输出端与自来水压力波动模拟泵电机17相连，用户用水量波动模拟电动阀9的驱动端与D/A模块的输出端16相连，切换接触器组18的输出端分别与供水水泵A电机19及供水水泵B电机20相连，切换接触器组18的控制端与PLC控制器12相连，切换接触器组18的输入端与供水泵变频器A14相连，供水泵变频器A14的控制端与PLC控制器12相连，该结构能实现多泵一变频构架控制功能。

为了便于本领域技术人员理解本实用新型，下面对实施例1的工作原理进行详细说明：参见图2，通过本实用新型进行二次智能变频供水系统的模拟实训时，首先在触摸屏11上设置自来水进水压力的波动范围及波动周期值，用户用水量的波动幅值范围及波动周期值，用户端用水压力值、出水口压力值，PID初始值。进水压力传感器3、出水口压力传感器8、用户端水压传感器10的信号输出端接入A/D转换模块15的输入端进行模拟转换，并将压力值传给PLC控制器12，触摸屏11将所设置的参数传给PLC控制器12，PLC控制器12经过运算处理，分别输出控制信号给自来水压力波动模拟泵驱动变频器13、D/A转换器模块16、供水变频器A14及切换接触器组18，自来水压力波动模拟泵驱动变频器13根据PLC控制器12给定的控制信号驱动自来水压力波动模拟泵电机17，使自来水压力波动模拟泵电机17的转速根据设置产生波动变化，从而使该泵出水口压力产生波动，达到模拟自来水波动的目的；而D/A转换器16根据PLC控制器12的给定信号，输出一驱动信号给用户用水量波动模拟电动阀9，使该阀门的开度产生变化，达到模拟用户用水量波动变化的目的。处于变频工作状态的供水水泵电机运行，根据状态的改变，电机的转速达到出口压力或用户端水压恒定的功能。

实施例2

在实施例2中，其供水系统和控制系统与实施例1相同，其区别在于：控制系统中供水水泵A电机19与供水泵变频器A14的输出端相连，供水泵变频器A14的控制端与PLC控制器12相连，供水水泵B电机20与供水泵变频器B21的输出端相连，供水泵变频器B21的控制端与PLC控制器12相连，该结构实现一泵一变频控制功能。

为了便于本领域技术人员理解本实用新型，下面对实施例2的工作原理进行详细说明：参见图3，实施例2的控制原理与实施例1相同，其区别在于：此时PLC控制器12根据触摸屏11及A/D转换器15所给的信号进行处理运算，分别输出控制信号给供水泵变频器A14、供水水泵变频器B21。供水水泵变频器A14、供水水泵变频器B21分别输出信号控制供水水泵电机A19、供水水泵B20的转速，从而控制出水口压力及用户端水压压力值恒定。

实施例3

在实施例3中，其供水系统和控制系统与实施例1相同，其区别在于：控制系统中供水水泵A电机19及供水水泵B电机20与切换接触器组18的输出端相连，切换接触器组18的输入端与供水泵变频器A14的输出端相连，切换接触器组18的控制端与供水泵变频器A14控制端相连，供水泵变频器A14的输入端与出水口压力传感器8的信号输出端相连，切换接触器组18的控制端与供水泵变频器A14的模拟输入端相连，供水泵变频器A14的通信端口与触摸屏11的通信端口相连，该结构实现变频独立控制构架。

为了便于本领域技术人员理解本实用新型，下面对实施例3的工作原理进行详细说明：参见图4，实施例3的控制原理与实施例1相同，其区别在于：供水水泵变频器A14自身根据出水口压力传感器8的压力信号及触摸屏11给定的压力设定值信号进行运算处理，输出控制信号控制切换接触器组18工作，切换接触器组18控制供水水泵电机A19和供水水泵电机B20的工作状态，供水水泵变频器A14同时输出驱动信号给工作在变频状态的供水水泵电机A19和供水水泵电机B20，使它们的转速变化，并达到出水压力恒定。

Claims (3)

1.一种二次智能变频供水教学实训装置，包括供水系统及控制系统，其特征在于：

所述的供水系统包括储水箱（1），自来水压力波动模拟泵（2）的入水口与储水箱（1）出水口通过管道相连通，自来水压力波动模拟泵（2）的出水口通过管道分别与供水水泵A（4）及供水水泵B（5）的进水口相连通，并在自来水压力波动模拟泵（2）的出水口上安装进水口压力传感器（3），供水水泵A（4）及供水水泵B（5）的出水口通过管道分别与止回阀A（7）及止回阀B（6）的入水口连通，止回阀A（7）及止回阀B（6）的出水口通过管道与用户用水量波动模拟电动阀（9）的入水口相连通，在用户用水量波动模拟电动阀（9）的入水口上安装了出水口压力传感器（8），用户用水量波动模拟电动阀（9）的出水口通过管道与储水箱（1）的进水口相连通，并在用户用水量波动模拟电动阀（9）与储水箱（1）之间的管道上安装用户端水压传感器（10）；

所述控制系统包括PLC控制器（12），所述的PLC控制器（12）分别与A/D转换模块（15）、D/A转换模块（16）及触摸屏（11）相连，进水压力传感器（3）的信号端、出水口压力传感器（8）的信号端、用户端水压传感器（10）的信号端与A/D转换模块（15）的输入端相连，自来水压力波动模拟泵驱动变频器（13）的控制端与PLC控制器（12）相连，自来水压力波动模拟泵驱动变频器（13）的输出端与自来水压力波动模拟泵电机（17）相连，用户用水量波动模拟电动阀（9）的驱动端与D/A模块的输出端（16）相连，切换接触器组（18）的输出端分别与供水水泵A电机（19）及供水水泵B电机（20）相连，切换接触器组（18）的控制端与PLC控制器（12）相连，切换接触器组（18）的输入端与供水泵变频器A（14）相连，供水泵变频器A（14）的控制端与PLC控制器（12）相连。

2.根据权利要求1所述的二次智能变频供水教学实训装置，其特征在于：所述控制系统中的供水水泵A电机（19）与供水泵变频器A（14）的输出端相连，供水泵变频器A（14）的控制端与PLC控制器（12）相连，供水水泵B电机（20）与供水泵变频器B（21）的输出端相连，供水泵变频器B（21）的控制端与PLC控制器（12）相连。

3.根据权利要求1所述的二次智能变频供水教学实训装置，其特征在于：所述控制系统中的供水水泵A电机（19）及供水水泵B电机（20）与切换接触器组（18）的输出端相连，切换接触器组（18）的输入端与供水泵变频器A（14）的输出端相连，切换接触器组（18）的控制端与供水泵变频器A（14）控制端相连，供水泵变频器A（14）的输入端与出水口压力传感器（8）的信号输出端相连，切换接触器组（18）的控制端与供水泵变频器A（14）的模拟输入端相连，供水泵变频器A（14）的通信端口与触摸屏（11）的通信端口相连。