CN211116535U - 智能水泵控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能水泵控制器，属于水泵控制技术领域。本实用新型是为了解决水泵故障解决不及时，单个水泵的容易过载损坏的问题，进而提供一种智能水泵控制器，该智能水泵控制器包括单片机控制模块、输入按键模块、显示模块、输出控制模块、电源管理模块、信号采集模块，保证在单个水泵发生故障时，系统仍然能正常使用；在水泵发生过载时能及时的关闭水泵，并且自动的切换到其他的水泵，增加水泵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及水泵控制技术领域,特别涉及一种智能水泵控制器。
背景技术
近年来，随着自动化技术的日益发展，越来越多的控制器逐渐走向自动化、集成化。在当代人们的生产生活中，对于水利水电的使用日益增加，所以水泵在生产当中应用的也越来越多，相对应的水泵的控制技术在不断地更新换代，尤其是在多个水泵协同工作的时候，既要保证整个系统功能的稳定性和安全性，同时还要求系统的拥有一定的灵活性。
在现有的技术当中，对于多个水泵进行控制，都是经由一个控制器，各个水泵之间没有联系，单独的开启或者关闭。当其中有水泵发生故障的时候，只能实现报警功能，无法及时的解决故障带来的问题，往往给生产生活带来巨大的损失。同时，对于单个水泵的过载也无法得到及时的解决，单个水泵长时间使用损坏等问题，这样长时间很容易导致水泵的使用寿命的降低。
因此，如何解决水泵故障仍然能保证系统功能完整，已经如何做到水泵之间运作的时候，负载增减水泵启动数目增减。过载时能及时寻找替代水泵是有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的水泵故障解决不及时，单个水泵的容易过载损坏的问题，进而提供一种智能水泵控制器及控制方法，保证在单个水泵发生故障时，系统仍然能正常使用；在水泵发生过载时能及时的关闭水泵，并且自动的切换到其他的水泵，增加水泵的使用寿命。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种智能水泵控制器，其特征在于，它包括单片机控制模块、输入按键模块、显示模块、输出控制模块、电源管理模块、信号采集模块；
所述输入按键模块、显示模块、电源管理模块分别线连接单片机控制模块，所述信号采集模块线连接单片机控制模块，并输送信号到单片机控制模块，所述单片机控制模块线连接输出控制模块，所述输出控制模块接收单片机控制模块发出的信号并反馈信号到单片机控制模块。
所述输出控制模块中设有至少两个受控水泵。
进一步地，所述单片机控制模块还连接晶振电路或复位电路。
一种智能水泵控制器的控制方法，其特征在于， 通过输入按键模块控制单片机控制模块设置整体的工作模式，分配好主从水泵，并将此模式显示在显示模块上；
所述信号采集模块检测到水位的变化，将信号发送到单片机控制模块，所述单片机控制模块根据水位的不同输出控制信号到输出控制模块，控制两个水泵之间的启动与关闭；
所述电源管理模块用于为单片机控制模块提供工作电源。
进一步地，所述信号采集模块的信号采集方式有两种，一种是浮球接入型，另一种是压力接入型，可以通过输出控制模块对两种模式进行切换；
进一步地，输入按键模块可以根据要求更改手动或自动模式，水泵优先权设置，水泵强制启动和关闭设置。
本发明的有益效果：本发明能够根据用户需求采用两种不同的方式监测水位的高低，控制水泵交替的工作，降低单个水泵的压力。同时根据水位的不同高低，控制不同数目的水泵进行工作，实现水泵增载减载的功能。
并且每个水泵都带有过载反馈和故障反馈，避免在单个水泵故障时，依旧可以保证系统的功能完整，同时可以及时的报警。在负载过大的时候，及时的修改水泵任务，避免长时间过载对水泵造成损害进而影响整个系统的功能完整。通过自带的巡航功能，在定时的范围内检测水泵的运作情况，当水泵长时间没有运作的时候，可以启动水泵，避免了长时间水泵未使用而引起的生锈等问题。
本发明实现了新型智能水泵控制器的设计，从而能够根据指定的信号输入和设定的工作模式，精准的调度各个水泵，延长水泵使用寿命，解决单个水泵故障引起的问题，解决了水泵过载时间长引起水泵损坏的问题，解决了水泵长时间未使用生锈引起的问题，解决了自动调度和手动调度一体的问题。
附图说明
图1为本发明所述智能水泵控制器的结构框图。
图2为故障反馈过程流程图。
图3过载反馈过程流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
下面结合图1到图3说明本实施方式，本实施方式所述智能水泵控制器，它包括单片机控制模块1、输入按键模块2、显示模块3、输出控制模块4、电源管理模块5、信号采集模块6。
信号采集模块6通过外部的压力控制采样水位压力，压力传感器能够采集水压的实时变化，通过485总线输出到单片机内部，所用的单片机为STM32F1型号单片机，内部自带有12位精度的ADC，将传感器输出的电压信号输入到单片机内部，转换成当前的水压数字，并与设定好的阈值水压进行比较，从而决定是否开启水泵。此模块对于水压的测试还支持另一种浮球控制的监测方式，通过按键设置当前输入的是哪种类型的信号输入。
电源管理模块5用于为单片机控制模块1提供工作电源。
输入按键模块2在电路启动的时候需要设置系统的工作模式，具体包换手动自动切换按键、主泵选择按键、泵1运行按键、泵2运行按键、泵1停止按键、泵2停止按键。长按泵1启动可以选择信号输入类型。因此按键可选择包括手动调度模式、自动调度模式、两个泵的优先级、信号输入类型。
在自动模式下，当水位上升到阈值的时候，会优先启动优先级别高的水泵。当水位降低的时候会关闭此泵。当下次水位再次上升到阈值的时候，会启动另一个优先级低的水泵，从而实现水泵的交替运作，保证水泵的寿命能够尽量一样长。
在手动模式下，无论是泵的切换还是关闭都需要人工操作，除非报警，其他，没有提示。
为了避免在水位一直处于较低的时候，水泵一直未运转，长时间保持下去水泵会出现生锈老化的现象，所以通过单片机内部的定时器，实现了水泵的定时巡航，及时在水位较低时，超过了指定时间未运作的水泵，也会空转一段时间，保证水泵不会锈死，造成不必要的损失。
输出控制电路主要包含两个大部分，一部分是单片机通过继电器连接到水泵，通过发送开关信号直接的控制水泵的开关。本次实施方式中采用两个水泵。两个水泵的控制线是独立的。
另一部分是水泵的两路反馈信号线，同样它们也是分别独立的。一根是过载信号线，一根是故障信号线。过载的检测，通过检测水泵的电流大小，将其与水泵的额定电流值进行比较，若超过了就判定为过载运作，此时通过信号线，反馈过载信号。如图3所示的流程图，水位高的时候首先判断水泵是否发生过载，若两个都已经过载，则直接报警。若只有其中一个发生过载则判断此时的水泵的优先级高低，高的那个水泵启动。若只有一个水泵未发生过载则启动未过载的水泵，无论优先级的高低，同时报警有一个水泵发生过载现象。
此后需继续判断启动后的水泵是否会发生过载，若继续发生过载现象的话，则返回最开始判断两个水泵是否都还处在过载。之后再沿着上述的流程进行判断。
对于故障信号的反馈，如图2所示。当水位升高的时候，首先判断泵1和泵2是否已经发生了故障。如果已经发生故障，直接报警。如果只发生了单个的水泵故障则直接启动另一个，这样可以保证系统的功能完整，同时对此水泵继续监测是否发生故障，故障时直接报警。当两个水泵均未发生故障的时候，判断水泵的优先级，然后启动优先级别高的水泵，当此水泵发生故障之后，直接启动另一个水泵，当另一个水泵也发生故障的时候，直接报警。
显示模块具体实现是通过设置对于不同的LED灯来对应不同的运行状态，包括自动手动状态、定时巡航状态、反馈状态、泵1泵2优先级别、泵1泵2启动关闭状态、电源指示状态。
下面以双泵运作为例来说明整个自动控制过程：
启动系统电源之后需要手动的设置工作模式，若选择的为自动控制模式，下一步需要设置水泵的优先级别以及是否启动定时巡检功能。假设选择泵1位优先启动水泵。还需要通过长按泵1启动的按键来设置水压的监测模式。假设模式选择为压力监测模式，上述就完成了整个控制器的启动模式选择流程。
通过外部的水压监测传感器监测当前的水压，传感器输出电压信号经由通讯电路送入到单片机内部。再经过AD转换计算出的结果与设定的阈值水压进行比较，若此时的水压超过了设定的阈值，则此时启动优先级别较高的泵1。若此后如果水位降低则泵1停止工作，下次启动水泵时优先启动泵2。若此后水位持续增加，则同时启动泵1和泵2直到水位下降，下次启动仍然是泵1优先。
在正常泵1运行的时候，出现泵1故障时，控制器会及时的启动泵2，并且报警提醒检修。
在泵1正常运行的时候，若出现泵1电流过大的现象，判定泵1出现过载，输出反馈过载警告，并且自动的关闭泵1，启动泵2。
若在启动时候设定了定时巡检，水泵在未监测到水位过高的时候，会一直保持关闭状态。定时巡检会在指定的时间内判断水泵是否启动过，若未启动过则无论水位高低都会启动水泵一段时间，保证水泵不会长时间未使用生锈。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且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书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种智能水泵控制器，其特征在于，它包括单片机控制模块(1)、输入按键模块(2)、显示模块(3)、输出控制模块(4)、电源管理模块(5)、信号采集模块(6)；
所述输入按键模块(2)、显示模块(3)、电源管理模块(5)分别线连接单片机控制模块(1)，所述信号采集模块(6)线连接单片机控制模块(1)，并输送信号到单片机控制模块(1)，所述单片机控制模块(1)线连接输出控制模块(4)，所述输出控制模块(4)接收单片机控制模块(1)发出的信号并反馈信号到单片机控制模块(1)。
2.根据权利要求1所述的智能水泵控制器，其特征在于，所述输出控制模块(4)中设有至少两个受控水泵。
3.根据权利要求1所述的智能水泵控制器，其特征在于，所述单片机控制模块(1)还连接晶振电路或复位电路。
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| CN (1) | CN211116535U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110552872A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-10 | 哈尔滨朗昇电气股份有限公司 | 智能水泵控制器及控制方法 |
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2019
- 2019-10-18 CN CN201921747315.7U patent/CN211116535U/zh active Active
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