CN205445989U - 高效节能恒压供水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高效节能恒压供水装置，其包括用于检测管道的PLC控制电路、用于控制执行机构转速的变频电路和电控设备，所述PLC控制电路包括DSP控制器、用于检测管道水压值的压力传感器以及用于检测管道内水流量的流量传感器，所述压力传感器和流量传感器分别与管道连接，所述DSP控制器与变频电路控制连接，所述变频电路与电控设备电连接，所述电控设备与执行机构电连接，采用PLC控制电路控制变频电路，进行PID调节，按实际需要随意设定压力给定值，根据压差调整水泵的工作情况，实现恒压供水，在启动时压力波动小，可控制在给定值的5%范围内。

Description

高效节能恒压供水装置

技术领域

本实用新型属于供水领域，具体涉及一种高效节能恒压供水装置。

背景技术

传统给水系统常在屋顶设置高位水箱，水从地下水箱用水泵抽到高位水箱，从高位水箱通过自然流动，将水输送到各用户，这种传统给水方式存在投资大、二次污染严重、安装麻烦、占地面积大等缺点，难以保证供水的实时性，而且能源浪费严重，已不能满足高层建筑、舟山群岛特有地理环境等高水压大流量的快速稳定供水的需要。另一方面舟山各小岛，人口少，每日各时段需水量相差很大，常因用户用水量变化而出现供水不足或供水过剩的情况，因此这种传统供水系统运行成本高，水源浪费大，电动机泵耗能大。

舟山一些乡村、山区告别是海岛供水极为困难，始终跟不上城里生活。以舟山市为例，全市共有大岛屿1390个，常年有人居住岛屿98个；常住人口数约103.5万；全市自来水普及率80.2%（2007年舟山年鉴），也就是说，还有近19.8%的人口没有使用自来水，急需跟上舟山群岛新区建设目标。

实用新型内容

为了克服以上的技术不足，本实用新型提供一种高效节能恒压供水装置。

本实用新型提供一种高效节能恒压供水装置，其包括用于检测管道的PLC控制电路、用于控制执行机构转速的变频电路和电控设备，所述PLC控制电路包括DSP控制器、用于检测管道水压值的压力传感器以及用于检测管道内水流量的流量传感器，所述压力传感器和流量传感器分别与管道连接，所述DSP控制器与变频电路控制连接，所述变频电路与电控设备电连接，所述电控设备与执行机构电连接。

所述执行机构包括工作水泵和备用水泵。

所述电控设备包括交流接触器组、保护继电器以及转换开关。

所述PLC控制电路设有人机交互界面。

所述PLC控制电路设有通讯电路。

所述变频电路包括主回路以及控制回路。

所述主回路包括整流模块、滤波电路和逆变器。

所述控制回路则由DSP芯片、驱动电路和光电隔离电路。

所述PLC控制电路有过载，短路、过压、欠压、缺相、过热和失速保护电路。

所述通讯电路包括RS485接口及远程监控模块。

实用新型的有益效果是：采用PLC控制电路控制变频电路，进行PID调节，按实际需要随意设定压力给定值，根据压差调整水泵的工作情况，实现恒压供水，在启动时压力波动小，可控制在给定值的5%范围内。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电器原理示意图。

图3是本实用新型的保护电路的电路原理示意图。

图4是本实用新型的电器原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图1、图2、图3和图4所述，本实用新型提供一种高效节能恒压供水装置，其包括用于检测管道的PLC控制电路、用于控制执行机构转速的变频电路和电控设备，所述PLC控制电路包括DSP控制器、用于检测管道水压值的压力传感器以及用于检测管道内水流量的流量传感器，压力传感器检查用户管网的水压值，检查恒压供水控制的反馈信号，而流量传感器则检查用户管网的水流量，检测流量的反馈信号。

所述压力传感器和流量传感器分别与管道连接，所述DSP控制器与变频电路控制连接，所述变频电路与电控设备电连接，所述电控设备与执行机构电连接。

恒压供水系统以PLC控制电路和变频电路为核心进行设计，该系统采用PLC控制电路控制变频电路，进行PID调节，按实际需要随意设定压力给定值，根据压差调整水泵的工作情况，实现恒压供水，在启动时压力波动小，可控制在给定值的5%范围内。

PLC控制电路是整个变频恒压供水控制系统的核心。PLC控制电路直接对系统中的工况、压力、报警信号进行采集，对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法，得出对执行机构的控制方案，通过变频电路对执行机构(即水泵)进行控制。

变频电路则是对水泵进行转速控制的单元。变频电路跟踪PLC控制电路送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对水泵的转速控制。

变频电路调整水泵，根据用水量的变化改变执行机构的转速，以维持管网的水压恒定。所述执行机构包括工作水泵和备用水泵。备用水泵用于在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时，对供水量进行定量的补充或者用于在工作水泵故障时，进行备用。

所述电控设备包括交流接触器组、保护继电器以及转换开关，当为一拖多式时，电控设备能根据用水量大小自动调节开泵台数，而在工作水泵故障时，则会自动投入备用水泵，同时也可以转换自动或人工手动开、停机，根据需求进行调节。

所述PLC控制电路设有人机交互界面。负责设备和人进行信息交流。通过人机交互界面，使用者可以更改设定压力，修改一些系统设定以满足不同工艺的需求，同时使用者也可以从人机交互界面上得知系统的一些运行情况及设备的工作状态。还负责对系统的运行过程进行监示，对报警进行显示。

所述PLC控制电路设有通讯电路，具有RS485接口及远程监控模块。可以和组态软件以及其他的工业监控系统进行数据交换，同时负责通过通讯电路的通讯接口，将现代先进的网络技术应用到本系统中来，对系统进行远程的诊断和维护等。

可按要求选配各种通讯接口、协议，从而可连接各种人机界面、监控计算机、可与各种控制网络、通信网络相接，适用于特殊、复杂生活恒压变频供水设备。

不需要操作人员频繁操作，可实现无人值班，管理人员可根据每个季节的用水情况，选择不同的压力设定范围，不但节约了用水，而且节约了电能，达到了更优的节能方式，实现供水的最优化控制和稳定性控制。

结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性(EMC)实现了变频恒压供水系统的水压闭环控制。

所述变频电路包括主回路以及控制回路。所述主回路包括整流模块、滤波电路和逆变器。所述控制回路则由DSP芯片、驱动电路和光电隔离电路。首先将交流电整流滤波变成直流电，通过TMS320F2812输出控制信号以控制逆变器，将直流电逆变成频率和幅值可变的交流电。从而达到变频调速的目的。

所述PLC控制电路有过载，短路、过压、欠压、缺相、过热和失速保护电路，设备具缺相、欠压、过压、短路、过载等多种电气保护功能，具有相序保护防止水泵反转抽空。在异常情况下能进行信号报警、自检、故障判断等，还可根据用水量的高低自动调节供水流量。变频器故障时自动降级运行（成为工频自动给水设备），自动系统故障时，还可手动操作应急备用，赢得维修时间。其还设有浅水报警电路，用于水量过低时报警，避免水泵空转，造成损坏。

该系统自动化程度高、功能齐全、经济费用低、操作简单，可实现水泵软启动、软停止，避免水锤现象，减少对电网的电冲击，延长水泵的使用寿命，减少维护费用。同时可联机运行，实现远程监控测量、记录、显示、查询各物理量参数，便于观察设备运行情况。

本系统投资回收期短，一旦被采用，将在供电系统的降低能耗和延长设备使用寿命方面起到非常巨大的作用。

实施例不应视为对本实用新型的限制，任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效节能恒压供水装置，其特征在于：其包括用于检测管道的PLC控制电路、用于控制执行机构转速的变频电路和电控设备，所述PLC控制电路包括DSP控制器、用于检测管道水压值的压力传感器以及用于检测管道内水流量的流量传感器，所述压力传感器和流量传感器分别与管道连接，所述DSP控制器与变频电路控制连接，所述变频电路与电控设备电连接，所述电控设备与执行机构电连接。

2.根据权利要求1所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述执行机构包括工作水泵和备用水泵。

3.根据权利要求2所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述电控设备包括交流接触器组、保护继电器以及转换开关。

4.根据权利要求1所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述PLC控制电路设有人机交互界面。

5.根据权利要求1所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述PLC控制电路设有通讯电路。

6.根据权利要求1所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述变频电路包括主回路以及控制回路。

7.根据权利要求6所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述主回路包括整流模块、滤波电路和逆变器。

8.根据权利要求6所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述控制回路则由DSP芯片、驱动电路和光电隔离电路。

9.根据权利要求1所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述PLC控制电路有过载，短路、过压、欠压、缺相、过热和失速保护电路。

10.根据权利要求5所述的高效节能恒压供水装置，其特征在于，所述通讯电路包括RS485接口及远程监控模块。