CN212296924U - 一种物联网型冷却水泵智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网型冷却水泵智能控制装置，包括PLC控制器、变频器和水泵，所述的PLC控制器的信号输出端与变频器的信号接收端电性连接，所述的变频器的信号输出端与水泵的信号接收端电性连接，所述的PLC控制器的信号采集端分别电性连接有一号温度传感器和二号温度传感器，所述的PLC控制器的通讯端接有4G通讯接口，所述的4G通讯接口与云服务器无线连接。本实用新型克服了传统的冷却水泵无法对冷却水泵的效率进行监测的问题。本实用新型具有节约能源、工作效率高、安装、拆卸和维修较为方便等优点。

Description

一种物联网型冷却水泵智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种水泵控制领域，更具体地说，涉及一种物联网型冷却水泵智能控制装置。

背景技术

空调冷却水系统大多数为开式系统，因为要保证冷却塔的绝对扬程，因此一般设计师对冷却水泵仅做台数控制，即对冷却水泵与制冷主机形成一对一控制。实际项目测试中冷却水泵变频具有良好的节能效果，可在保证制冷主机流量的前提下，调整水泵运行频率。为了更加充分挖掘冷却水泵的节能空间，必须对冷却水泵运行参数进行持续优化。

传统的冷却水泵控制器通过联动逻辑实现对冷却水泵的启停控制和台数控制，粗放型控制没有考虑系统能效问题。传统的冷却水泵配置带二次回路的电气启动柜，控制器通过I/O模块实现对冷却水泵的启停控制及运行状态监测。该控制法师无法对冷却水泵的效率进行监测，仅实现基本控制功能，不符合当前节能趋势发展理念。

实用新型内容

本实用新型为了解决传统的冷却水泵无法对冷却水泵的效率进行监测的问题，现提供具有可实时检测冷却水泵工作进程的一种物联网型冷却水泵智能控制装置。

本实用新型的一种物联网型冷却水泵智能控制装置，包括PLC控制器、变频器和水泵，所述的PLC控制器的信号输出端与变频器的信号接收端电性连接，所述的变频器的信号输出端与水泵的信号接收端电性连接，所述的PLC控制器的信号采集端分别电性连接有一号温度传感器和二号温度传感器，所述的PLC控制器的通讯端接有4G通讯接口，所述的4G通讯接口与云服务器无线连接。

本实用新型运用变频技术、物联网技术、PLC控制技术，实现对冷却水泵的精细化控制。现有技术实现流程，现场控制设备采集温度取源部件的信号，通过PID算法，给出变频器运行频率，变频器通过改变输出频率实现对被控电机的转速控制。控制器的控制数据被4G通讯接口采集，上传至云端，通过云端优化算法持续优化PID控制控制规则。

工作时一号温度传感器和二号温度传感器分别检测被冷却物体的表面温度并将数据发送给PLC控制器，PLC控制器程通过温度数据来计算水泵所需的运行频率，并将该计算结果发送给变频器，由变频器来控制水泵的运行频率。当水泵的运行频率达到设定频率的上限值时使用者可适当增加运行台数，当运行频率达到设定频率的下限值时，使用者可适当减少运行台数。根据水泵性能特征曲线，发现水泵效率在不同扬程和流量下均有高效区间，因为水泵性能曲线跟现场运行环境具有较大关系，故本实用新型通过4G通讯接口，实现设备物联，实时检测水泵在不同台数下高效区间。通过积累历史运行数据，云端服务器不停优化水泵运行区间，从而实现冷却水泵的高效运行。

所述的PLC控制器，通过PID控制算法，控制变频器运行频率；给不同台数冷却水泵设置运行频率的上下限。所述的4G通讯接口，用于实现云服务器与PLC控制器数据交换，所述的云服务器可统计存储数据，通过算法优化冷冻数水泵不同运行台数的运行区间。

PLC控制器通过数据分析来计算水泵实时效率，剔除异常数据，统计同类型数据的平均效率，根据给定效率目标不断逼近。当运行区间效率低于目标值时，取该值为上限值或者下限值。

作为优选，所述的水泵包括电动机，所述的电动机下方设有泵体，所述的泵体内设有叶轮，所述的叶轮与电动机通过传动轴相连接，所述的泵体左端设有吸入口，所述的泵体右端设有吐出口，所述的吸入口和吐出口处分别设有流量检测器，所述的吸入口与吐出口保持在同一水平面的直线上，所述的电动机的控制端与PLC控制器的信号发送端电性连接，所述的流量检测器的信号发送端与PLC控制器的信号接收端电性连接。

使用时，先将冷却水管与泵体的吸入口相连接，之后启动电动机，电动机会带动叶轮进行转动，此时冷却水管内的冷却液会通过吸入口进入泵体内，在冷却液进入吸入口时，该处的流量检测器会对冷却液的流量进行实时检测并将检测到的数据发送给PLC控制，之后PLC控制会根据收到的温度数据和流量输出来调整电动机的运行频率，从而达到节能的目的。

作为优选，所述的电动机包括电机座，所述的电机座中心装有联轴器，所述的联轴器下端连接有传动轴，所述的传动轴外套有轴承和轴套，所述的轴承外围设有机械密封，所述的传动轴下端与叶轮中心通过螺栓和螺帽相固定连接。

该结构安装、拆卸和维修较为方便，有利于实际生产应用。

本实用新型具有以下有益效果：节约能源，工作效率高，安装、拆卸和维修较为方便。

附图说明

附图1为本实用新型的原理框图。

附图2为本实用新型的水泵的结构示意图。

PLC控制器1，变频器2，水泵3，一号温度传感器4，二号温度传感器5，4G通讯接口6，云服务器7，电动机8，泵体9，叶轮10，传动轴11，吸入口12，吐出口13，流量检测器14，电机座15，联轴器16，轴承17，轴套18，机械密封19。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1和附图2对本实用新型进行进一步说明，本例的一种物联网型冷却水泵智能控制装置，包括PLC控制器1、变频器2和水泵3，所述的PLC控制器1的信号输出端与变频器2的信号接收端电性连接，所述的变频器2的信号输出端与水泵3的信号接收端电性连接，所述的PLC控制器1的信号采集端分别电性连接有一号温度传感器4和二号温度传感器5，所述的PLC控制器1的通讯端接有4G通讯接口6，所述的4G通讯接口6与云服务器7无线连接。

所述的水泵3包括电动机8，所述的电动机8下方设有泵体9，所述的泵体9内设有叶轮10，所述的叶轮10与电动机8通过传动轴11相连接，所述的泵体9左端设有吸入口12，所述的泵体9右端设有吐出口13，所述的吸入口12和吐出口13处分别设有流量检测器14，所述的吸入口12与吐出口13保持在同一水平面的直线上，所述的电动机8的控制端与PLC控制器1的信号发送端电性连接，所述的流量检测器14的信号发送端与PLC控制器1的信号接收端电性连接。

所述的电动机8包括电机座15，所述的电机座15中心装有联轴器16，所述的联轴器16下端连接有传动轴11，所述的传动轴11外套有轴承17和轴套18，所述的轴承17外围设有机械密封19，所述的传动轴11下端与叶轮10中心通过螺栓和螺帽相固定连接。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (3)

1.一种物联网型冷却水泵智能控制装置，包括PLC控制器（1）、变频器（2）和水泵（3），其特征是，所述的PLC控制器（1）的信号输出端与变频器（2）的信号接收端电性连接，所述的变频器（2）的信号输出端与水泵（3）的信号接收端电性连接，所述的PLC控制器（1）的信号采集端分别电性连接有一号温度传感器（4）和二号温度传感器（5），所述的PLC控制器（1）的通讯端接有4G通讯接口（6），所述的4G通讯接口（6）与云服务器（7）无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种物联网型冷却水泵智能控制装置，其特征是，所述的水泵（3）包括电动机（8），所述的电动机（8）下方设有泵体（9），所述的泵体（9）内设有叶轮（10），所述的叶轮（10）与电动机（8）通过传动轴（11）相连接，所述的泵体（9）左端设有吸入口（12），所述的泵体（9）右端设有吐出口（13），所述的吸入口（12）和吐出口（13）处分别设有流量检测器（14），所述的吸入口（12）与吐出口（13）保持在同一水平面的直线上，所述的电动机（8）的控制端与PLC控制器（1）的信号发送端电性连接，所述的流量检测器（14）的信号发送端与PLC控制器（1）的信号接收端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种物联网型冷却水泵智能控制装置，其特征是，所述的电动机（8）包括电机座（15），所述的电机座（15）中心装有联轴器（16），所述的联轴器（16）下端连接有传动轴（11），所述的传动轴（11）外套有轴承（17）和轴套（18），所述的轴承（17）外围设有机械密封（19），所述的传动轴（11）下端与叶轮（10）中心通过螺栓和螺帽相固定连接。

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