CN211690581U - 一种恒压供水控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒压供水控制系统，包括供水控制器、变频器、第一水泵和第二水泵，以及水泵切换控制模块；变频器的数字信号输入端与供水控制器的输出端连接，供水控制器的输入端接有用于检测供水水压的压力检测模块和用于检测水房内水位的液位检测模块，供水控制器的输出端接有继电器控制电路模块和显示模块，水泵切换控制模块与继电器控制电路模块连接，第一水泵和第二水泵通过水泵切换控制模块与变频器的输出端连接。本实用新型系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在供水系统中，实现恒压供水，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种恒压供水控制系统

技术领域

本实用新型属于供水控制技术领域，具体涉及一种恒压供水控制系统。

背景技术

国内对于恒压供水系统的研究较晚，与国外同类产品尚存有不小的差距。为缩短与国外先进水平的差距，从20世纪90年代起，我国把开发研制新一代智能高效变频恒压供水系统列为重点开发项目。目前，国内变频恒压控制系统主要还是基于通用变频器为平台实现。该方案虽然缩短了系统研发周期和前期开发成本，但将通用变频器直接应用于变频恒压供水系统存在以下不足：1.成本高，通用变频器可以实现异步电机在各类负载情况下变频调速，其涉及的应用领域十分广泛，导致其软件设计相当复杂，供水系统负载形成较为单一，主要为水泵类负载，使用通用变频器为平台实现变频恒压供水导致软硬件的设计成本、生产成本和维护成本偏高；2.操作难度大、维护周期长，将通用变频器应用于恒压供水领域，需设定的参数较多，主要包括：电机类型及相关参数设定、加速度参数、刹车减速参数、载波频率、PID闭环控制参数等，上述参数的设定均需要具有专业知识背景的工程技术人员操作，导致客户不能方便操作使用，一旦出现故障，由于用户不具备专业知识，不能对其进行设置操作，需等待专业人员对其进行维护，导致维护周期长；3.操作界面复杂，通用变频器的操作界面按键多，功能复杂，显示信息生涩难懂，不利于用户快速设置和直观了解系统的当前信息；4.需配置流量检测单元，当管道堵塞、漏水或水龙头未关死导致系统处于小流量故障状态时，通用变频器组成的恒压供水系统需增加流量检测单元实现小流量故障状态识别及处理，增加了成本和安装复杂性，也限制了出水管径，进而限制了供水规模。模型参考和自适应控制大部分集中在航空航天、交通运输、电机传动、电力系统、机械电子、国防工业等方面，但在变频恒压供水系统设计分析方面的应用研究尚不多见。现有技术中，也缺乏结构简单，实现方便的能够实现模型参考和自适应控制的恒压供水控制系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种恒压供水控制系统，其系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在供水系统中，实现恒压供水，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种恒压供水控制系统，包括供水控制器、变频器、第一水泵和第二水泵，以及水泵切换控制模块；所述变频器的数字信号输入端与供水控制器的输出端连接，所述供水控制器的输入端接有用于检测供水水压的压力检测模块和用于检测水房内水位的液位检测模块，所述供水控制器的输出端接有继电器控制电路模块和显示模块，所述水泵切换控制模块与继电器控制电路模块连接，所述第一水泵和第二水泵通过水泵切换控制模块与变频器的输出端连接。

上述的一种恒压供水控制系统，所述供水控制器包括STM32微控制器。

上述的一种恒压供水控制系统，所述变频器的型号为SAJ8100-4T7R5PB。

上述的一种恒压供水控制系统，所述第一水泵和第二水泵均为ISG立式管道泵。

上述的一种恒压供水控制系统，所述压力检测模块包括米科MIK-PX300数显液体压力变送器。

上述的一种恒压供水控制系统，所述水泵切换控制模块包括变频工频同步切换控制电气电路，所述变频工频同步切换控制电气电路包括继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3、继电器KM4、断路器QF和熔断器FU，所述断路器QF的电源端与380V交流电连接，所述断路器QF的负载端与熔断器FU的进线端连接，所述继电器KM1常闭触点的一端、继电器KM4常闭触点的一端和变频器的电源输入端均与熔断器FU的出线端连接，所述第一水泵的电源端与继电器KM1常闭触点的另一端连接，且通过继电器KM2的常开触点与变频器的电机控制端连接，所述第二水泵的电源端与继电器KM4常闭触点的另一端连接，且通过继电器KM3的常开触点与变频器的电机控制端连接。

上述的一种恒压供水控制系统，所述继电器控制电路模块包括多路继电器控制电路，每路所述继电器控制电路均包括三极管、二极管和电阻，所述三极管的基极通过电阻与供水控制器的信号控制输出端连接，所述三极管的发射极与继电器线圈的供电电源的12V电压输出端连接，所述二极管的阴极和继电器线圈的一端均与三极管的集电极连接，所述二极管的阳极和继电器线圈的另一端均接地。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型系统结构简单，设计合理，实现方便。

2、本实用新型通过设计以STM32微控制器为核心的供水控制器，能够作为实现模型参考和自适应控制的恒压供水控制的硬件载体。

3、本实用新型通过水泵切换控制模块实现第一水泵和第二水泵的有序投入，以及变频器对第一水泵和第二水泵工作频率的控制，实现供水系统的恒压供水。

4、本实用新型能够有效应用在供水系统中，使得管网供水量与用户用水需求量保持同步，实现恒压供水，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在供水系统中，实现恒压供水，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为本实用新型变频工频同步切换控制电气电路的原理图；

图3为本实用新型继电器控制电路的原理图。

附图标记说明:

1—供水控制器； 2—变频器； 3—第一水泵；

4—第二水泵； 5—水泵切换控制模块； 6—压力检测模块；

7—液位检测模块； 8—继电器控制电路模块； 9—显示模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的恒压供水控制系统，包括供水控制器1、变频器2、第一水泵3和第二水泵4，以及水泵切换控制模块5；所述变频器2的数字信号输入端与供水控制器1的输出端连接，所述供水控制器1的输入端接有用于检测供水水压的压力检测模块6和用于检测水房内水位的液位检测模块7，所述供水控制器1的输出端接有继电器控制电路模块8和显示模块9，所述水泵切换控制模块5与继电器控制电路模块8连接，所述第一水泵3和第二水泵4通过水泵切换控制模块5与变频器2的输出端连接。

本实施例中，所述供水控制器1包括STM32微控制器。

本实施例中，所述变频器2的型号为SAJ8100-4T7R5PB。

本实施例中，所述第一水泵3和第二水泵4均为ISG立式管道泵。

本实施例中，所述压力检测模块6包括米科MIK-PX300数显液体压力变送器。

本实施例中，所述水泵切换控制模块5包括变频工频同步切换控制电气电路，如图2所示，所述变频工频同步切换控制电气电路包括继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3、继电器KM4、断路器QF和熔断器FU，所述断路器QF的电源端与380V交流电连接，所述断路器QF的负载端与熔断器FU的进线端连接，所述继电器KM1常闭触点的一端、继电器KM4常闭触点的一端和变频器2的电源输入端均与熔断器FU的出线端连接，所述第一水泵3的电源端与继电器KM1常闭触点的另一端连接，且通过继电器KM2的常开触点与变频器2的电机控制端连接，所述第二水泵4的电源端与继电器KM4常闭触点的另一端连接，且通过继电器KM3的常开触点与变频器2的电机控制端连接。

具体实施时，通过继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3和继电器KM4的开关组合，实现第一水泵3和第二水泵4的变频工频切换控制，第一水泵3和第二水泵4具体包括三种运行状态：

状态一：当继电器KM1常闭触点和继电器KM4常闭触点处于闭合状态，继电器KM2的常开触点和继电器KM3的常开触点处于断开状态时，第一水泵3和第二水泵4均以工频状态运行；

状态二：当继电器KM2的常开触点处于闭合状态，继电器KM1常闭触点、继电器KM3的常开触点和继电器KM4常闭触点处于断开状态时，第一水泵3单独以变频状态运行；

状态三：当继电器KM1常闭触点和继电器KM3的常开触点处于闭合状态，继电器KM2的常开触点和继电器KM4常闭触点处于断开状态时，第一水泵3以工频状态运行，同时第二水泵4以变频状态运行。

本实施例中，所述继电器控制电路模块8包括多路继电器控制电路，如图3所示，每路所述继电器控制电路均包括三极管、二极管和电阻，所述三极管的基极通过电阻与供水控制器1的信号控制输出端连接，所述三极管的发射极与继电器线圈的供电电源的12V电压输出端连接，所述二极管的阴极和继电器线圈的一端均与三极管的集电极连接，所述二极管的阳极和继电器线圈的另一端均接地。

具体实施时，所述继电器控制电路模块8包括四路继电器控制电路，四路继电器控制电路分别用于控制继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3和继电器KM4的线圈供电回路的通断。

本实用新型使用时，通过水泵切换控制模块5实现第一水泵3和第二水泵4的有序投入，以及变频器对第一水泵3和第二水泵4工作频率的控制，实现供水系统的恒压供水。具体的，恒压供水系统启动，第一水泵3和第二水泵4开始以状态一运行，压力检测模块6实时检测供水水压，并将检测压力值传输到供水控制器1中，当检测压力值处于供水控制器1预设压力范围值时，通过继电器控制电路模块8控制继电器KM3的线圈和继电器KM4的线圈得电，使继电器KM3的常开触点闭合，继电器KM4常闭触点断开，第一水泵3和第二水泵4开始以状态三运行，进行恒压供水；当检测压力值小于供水控制器1预设压力范围值时，通过继电器控制电路模块8控制继电器KM1的线圈、继电器KM4的线圈和继电器KM2的线圈得电，使继电器KM1的常闭触点断开，继电器KM4常闭触点断开，继电器KM2常开触点闭合，第一水泵3和第二水泵4开始以状态二运行，进行恒压供水。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种恒压供水控制系统，其特征在于：包括供水控制器(1)、变频器(2)、第一水泵(3)和第二水泵(4)，以及水泵切换控制模块(5)；所述变频器(2)的数字信号输入端与供水控制器(1)的输出端连接，所述供水控制器(1)的输入端接有用于检测供水水压的压力检测模块(6)和用于检测水房内水位的液位检测模块(7)，所述供水控制器(1)的输出端接有继电器控制电路模块(8)和显示模块(9)，所述水泵切换控制模块(5)与继电器控制电路模块(8)连接，所述第一水泵(3)和第二水泵(4)通过水泵切换控制模块(5)与变频器(2)的输出端连接。

2.按照权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述供水控制器(1)包括STM32微控制器。

3.按照权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述变频器(2)的型号为SAJ8100-4T7R5PB。

4.按照权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述第一水泵(3)和第二水泵(4)均为ISG立式管道泵。

5.按照权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述压力检测模块(6)包括米科MIK-PX300数显液体压力变送器。

6.按照权利要求1所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述水泵切换控制模块(5)包括变频工频同步切换控制电气电路，所述变频工频同步切换控制电气电路包括继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3、继电器KM4、断路器QF和熔断器FU，所述断路器QF的电源端与380V交流电连接，所述断路器QF的负载端与熔断器FU的进线端连接，所述继电器KM1常闭触点的一端、继电器KM4常闭触点的一端和变频器(2)的电源输入端均与熔断器FU的出线端连接，所述第一水泵(3)的电源端与继电器KM1常闭触点的另一端连接，且通过继电器KM2的常开触点与变频器(2)的电机控制端连接，所述第二水泵(4)的电源端与继电器KM4常闭触点的另一端连接，且通过继电器KM3的常开触点与变频器(2)的电机控制端连接。

7.按照权利要求6所述的一种恒压供水控制系统，其特征在于：所述继电器控制电路模块(8)包括多路继电器控制电路，每路所述继电器控制电路均包括三极管、二极管和电阻，所述三极管的基极通过电阻与供水控制器(1)的信号控制输出端连接，所述三极管的发射极与继电器线圈的供电电源的12V电压输出端连接，所述二极管的阴极和继电器线圈的一端均与三极管的集电极连接，所述二极管的阳极和继电器线圈的另一端均接地。

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