CN212866163U - 一种智能恒压供水控制柜及二次供水系统 - Google Patents

Abstract

一种智能恒压供水控制柜及二次供水系统，设置有柜体，柜体内部设置有变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区、接线端子区，变频器区设置有多个变频器，断路器区设置有一个总断路器和多个回路断路器，控制器区设置有PLC控制器和主控板，主控板由多个中间继电器和多个接触器组成，电源通讯区设置有二次电源、通讯装置和多个用于对三相电源相电流检测的互感器，接线端子区设置有多个接线端子。该智能恒压供水控制柜，柜体内装置布局紧凑整齐，能对二次供水系统的统一监控和管理。

Description

一种智能恒压供水控制柜及二次供水系统

技术领域

本实用新型涉及二次供水技术领域，特别是涉及一种智能恒压供水控制柜及二次供水系统。

背景技术

随着经济高速发展和城市化进程的不断提高，我国城域内高层建筑数量迅猛增加。二次供水方式是解决高层建筑供水问题的主要手段。

目前，二次供水方式使用的二次供水系统大多数由建设方委托设计院按规范设计，承建方负责安装调试，物业管理单位负责操作维护，各分散点的二次泵房设计、施工、操作三个环节都不同，使得分散的二次泵房不能统一管理和集中监控，导致二次供水系统会出现水压不稳、水质污染、水量不足、水泵能耗偏高、供水过程自动化程度不高和故障排查修复时间过长等一系列问题，影响用户用水。

因此，针对现有技术不足，提供一种智能恒压供水控制柜及二次供水系统以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本实用新型的目的之一在于避免现有技术的不足之处而提供一种智能恒压供水控制柜，能够对分散的二次泵房进行统一管理和集中监控的特点。

本实用新型的上述目的通过以下技术措施实现。

提供一种智能恒压供水控制柜，设置有柜体，柜体内部设置有变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区、接线端子区。

变频器区设置有多个变频器。

断路器区设置有一个总断路器和多个回路断路器。

控制器区设置有PLC控制器和主控板。

主控板由多个中间继电器和多个接触器组成。

电源通讯区设置有二次电源、通讯装置和多个用于对三相电源相电流检测的互感器。

接线端子区设置有多个接线端。

总断路器通过接线端子与外部动力线电源连接。

回路断路器设置有第一回路断路器和第二回路断路器，第一回路断路器与总断路器连接。

变频器、二次电源、通讯装置、PLC控制器、接触器分别与第一回路断路器一一对应电连接。

变频器出线端与接线端子电连接，变频器还与PLC控制器和中间继电器电连接。

中间继电器通过回路断路器与二次电源电连接，中间继电器分别与接触器和PLC控制器电连接。

PLC控制器与通讯装置电连接。

PLC控制器、中间继电器和接触器还与接线端子电连接。

互感器设置于总断路器和与总断路器连接的回路断路器之间。

优选的，柜体的前端面为双层门结构，双层门结构设置有外门和里门，外门和里门活动连接。

外门设置有观察窗，观察窗位于外门的上端。

里门设置有与观察窗对应的控制面板，控制面板设置有智能电表、触摸屏、多个按钮和状态指示灯。

外门的内侧下端设置有图纸文件夹，外侧右端设置有门锁。

智能电表分别与互感器和PLC控制器电连接。

触摸屏通过第二回路断路器与二次电源电连接，触摸屏还与PLC控制器电连接。

控制面板通过第二回路断路器与二次电源电连接，又分别与变频器、中间继电器电连接。

优选的，柜体的后端面设置有可拆卸后板，柜体的左端面和右端面各设置有至少一个散热风扇，柜体的顶端面设置有多个吊装环，柜体的底端面设置有多个进出线孔。

散热风扇与接触器电连接。

优选的，本实用新型的智能恒压供水控制柜还设置有进出线架体，进出线架体一体连接于柜体底端。

进出线架体的各面镂空；或者进出线架体的顶面和侧面分别镂空。

优选的，本实用新型的智能恒压供水控制柜还设置有线槽，线槽固定连接于柜体的后端面，线槽分别位于变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区和进出线接线端子区之间，并将变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区和进出线接线端子区分割成单独的区域。

优选的，按钮为阀门控制按钮、泵组控制按钮、手自动转换开关、急停按钮、启动按钮、停止按钮和手动调频旋钮。

状态指示灯为运行指示灯、停止指示灯和故障指示灯。

阀门控制按钮、泵组控制按钮、手自动转换开关和状态指示灯与中间继电器电连接。

手动调频旋钮与变频器电连接。

优选的，柜体的顶端面内侧设置有视频监控装置和照明装置。

照明装置与接触器电连接，视频监控装置分别与二次电源、PLC控制器和路由器电连接。

柜体内部还设置有湿度传感器和温度传感器。

湿度传感器和温度传感器分别与PLC控制器电连接。

优选的，智能恒压供水控制柜内的PLC控制器由PLC SR40模块、PLC EMAE08模块、PLC EMAM03模块和PLC EMAQ04模块组成。

PLC SR40模块的PE通道、PLC EMAE08模块PE通道、PLC EMAM03模块PE通道和PLCEMAQ04模块PE通道接地，PLC SR40模块的L+通道、PLC EMAE08模块L+通道、PLC EMAM03模块L+通道和PLC EMAQ04模块L+通道连接，PLC SR40模块的M通道、PLC EMAE08模块M通道、PLCEMAM03 模块M通道和PLC EMAQ04模块M通道连接。

PLC SR40模块的DIA2通道、DIA3通道、DIA4通道、DIA5通道、DIA6 通道、DIA7通道、DIB2通道、DIB3通道、DIB4通道、DQA0通道、DQA1通道、DQA2通道、DQA3通道、DQA4通道、DQA5通道、DQA6通道、DQB0 通道和DQB1通道与主控板连接。

PLC SR40模块的DQA1L通道与DQA2L通道、1M通道、DIA0通道、DIA1 通道、DIB0通道、DIB1通道、DIB5通道、DIB6通道、DIB7通道、DIC0通道、 DIC1通道、DIC2通道、DIC3通道、DIC4通道、DIC5通道、DIC6通道、DIC7 通道、DQB2通道、DQB3通道、DQB4通道、DQB5通道、DQB6通道、DQB7 通道与接线端子连接。

PLC EMAE08模块的7+通道、7-通道、6+通道、6-通道、5+通道、5-通道、 4+通道、4-通道、3+通道、3-通道与接线端子连接。

PLC EMAM03模块的0+通道、0-通道、1+通道、1-通道、0M通道、0通道与接线端子连接。

PLC EMAQ04模块的2M通道、0M通道、2通道、0通道、3M通道、1M 通道、3通道和1通道与变频器连接。

PLC EMAE08模块的0+通道、0-通道、1+通道、1-通道、2+通道、2-通道与变频器连接。

本实用新型的智能恒压供水控制柜，设置有柜体，柜体内部设置有变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区、接线端子区，变频器区设置有多个变频器，断路器区设置有一个总断路器和多个回路断路器，控制器区设置有PLC 控制器和主控板，主控板由多个中间继电器和多个接触器组成，电源通讯区设置有二次电源、通讯装置和多个用于对三相电源相电流检测的互感器，接线端子区设置有多个接线端子，总断路器通过接线端子与外部动力线电源连接。回路断路器设置有第一回路断路器和第二回路断路器，第一回路断路器与总断路器连接，变频器、二次电源、通讯装置、PLC控制器、接触器分别与第一回路断路器一一对应电连接，变频器出线端与接线端子电连接，变频器还与PLC控制器和中间继电器电连接，中间继电器通过回路断路器与二次电源电连接，中间继电器分别与接触器和PLC控制器电连接，PLC控制器与通讯装置电连接， PLC控制器、中间继电器和接触器还与接线端子电连接，互感器设置于总断路器和与总断路器连接的回路断路器之间。该智能恒压供水控制柜，柜体内同类装置设置在同一区域内，柜体内装置布局紧凑整齐。智能恒压供水控制柜可以与二次供水系统中的其它装置连接，对二次供水系统中的其它装置以及柜体本身进行统一控制和生产数据采集，通讯装置将采集到的数据发送到电脑端，由电脑端分析和处理数据，对数据进行实时监控，进而达到对二次供水系统的统一监控。

本实用新型的另一目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种二次供水系统，能够实现系统内装置统一管理和集中监控，且自动化和信息化程度高。

本实用新型的上述目的通过以下技术措施实现。

提供一种二次供水系统，具有智能恒压供水控制柜。

优选的，还设置有电动阀、进水管道、水箱、出水管道和泵组，电动阀一端与市供水连接，另一端与进水管道连接。

电动阀与智能恒压供水控制柜电连接。

进水管道另一端连接于水箱的上端，泵组连接于水箱的下端，出水管道与泵组另一端连接，泵组与智能恒压供水控制柜电连接。

进水管处设置有水质pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器均与智能恒压供水控制柜电连接。

水箱内设置有水箱液位高度传感器，所述水箱液位高度传感器与智能恒压供水控制柜电连接。

水箱的顶端设置有水箱盖L1，所述水箱的顶端内侧设置有浮球FB3，浮球 FB3与箱体固定连接，所述水箱的底端设置有浮球FB1，浮球FB1与箱体固定连接。

水箱内还设置有浮球随水箱液面变化的FB2，浮球FB2放置于水箱液面。

出水管道上设置有压力传感器，所述泵组与水箱之间也设置有压力传感器，所述压力传感器与智能恒压供水控制柜电连接。

水箱的底部连接有污水排放管道，所述污水排放管道中间设置有沉淀池C1，所述污水排放管道末端设置有集水井。

集水井内设置有潜污泵、浮球FB4和随集水井液面变化的浮球FB5，所述浮球FB4设置于集水井底端，所述浮球FB5放置于集水井液面。

本实用新型的二次供水系统，具有智能恒压供水控制柜，设置有柜体，柜体内部设置有变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区、接线端子区，变频器区设置有多个变频器，断路器区设置有一个总断路器和多个回路断路器，控制器区设置有PLC控制器和主控板，主控板由多个中间继电器和多个接触器组成，电源通讯区设置有二次电源、通讯装置和多个用于对三相电源相电流检测的互感器，接线端子区设置有多个接线端子，总断路器通过接线端子与外部动力线电源连接。回路断路器设置有第一回路断路器和第二回路断路器，第一回路断路器与总断路器连接，变频器、二次电源、通讯装置、PLC控制器、接触器分别与第一回路断路器一一对应电连接，变频器出线端与接线端子电连接，变频器还与PLC控制器和中间继电器电连接，中间继电器通过回路断路器与二次电源电连接，中间继电器分别与接触器和PLC控制器电连接，PLC控制器与通讯装置电连接，PLC控制器、中间继电器和接触器还与接线端子电连接，互感器设置于总断路器和与总断路器连接的回路断路器之间。该智能恒压供水控制柜，柜体内同类装置设置在同一区域内，柜体内装置布局紧凑整齐。智能恒压供水控制柜可以与二次供水系统中的其它装置连接，实现对二次供水系统中的其它装置以及柜体本身进行统一控制和生产数据采集，系统自动化成都高。通讯装置将采集数据通过网络发送到电脑端，信息化程度高，采集到的由电脑端分析和处理数据，对数据进行实时监控，进而达到对二次供水系统的统一监控。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型一种智能恒压供水控制柜内部结构示意图。

图2是本实用新型一种智能恒压供水控制柜柜体前端面外侧结构示意图。

图3是本实用新型一种智能恒压供水控制柜外门内侧结构示意图。

图4是本实用新型一种智能恒压供水控制柜后端面结构示意图。

图5是本实用新型一种智能恒压供水控制柜左端面结构示意图。

图6是本实用新型一种智能恒压供水控制柜右端面结构示意图。

图7是本实用新型一种智能恒压供水控制柜顶部结构示意图。

图8是本实用新型一种智能恒压供水控制柜柜体底端面结构示意图。

图9是本实用新型一种智能恒压供水控制柜线槽结构示意图。

图10是本实用新型一种智能恒压供水控制柜线柜内装置电路连接关系示意图。

图11是本实用新型一种二次供水系统结构示意图。

图12是本实用新型一种二次供水系统接线端子结构示意图。

图13是本实用新型一种二次供水系统控制器接线示意图。

在图1至图13中，包括：

智能恒压供水控制柜100、

柜体110、进出线架体120、变频器区130、断路器区140、控制器区150、

电源通讯区160、进出线接线端子区170、

变频器200、总断路器210、回路断路器211、PLC控制器220、互感器230、二次电源240、通讯装置250、接线端子260、视频监控装置270、照明装置280、控制面板290、

观察窗300、智能电表310、触摸屏320、图纸文件夹330、门锁340、可拆卸后板350、散热风扇360、吊装环370、进出线孔380、线槽390、

电动阀400、进水管道410、水箱420、出水管道430、1#水泵440、2#水泵 441、3#水泵442、水箱盖L1 450、浮球FB1 451、浮球FB2 452、浮球FB3 453、浮球FB4 454、浮球FB5 455、沉淀池C1 460、集水井470、潜污泵480。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1。

一种智能恒压供水控制柜，如图1所示，设置有柜体110，柜体110内部设置有变频器区130、断路器区140、控制器区150、电源通讯区160、接线端子 260区，变频器区130、断路器区140、控制器区150、电源通讯区160、接线端子260区自上而下设置于柜体110内。变频器区130设置有多个变频器200，断路器区140设置有一个总断路器210和多个回路断路器211，控制器区150设置有PLC控制器220和主控板，主控板由多个中间继电器和多个接触器组成，电源通讯区160设置有二次电源240、通讯装置250和多个用于对三相电源相电流检测的互感器230，接线端子260区设置有多个接线端子260。柜体110内各装置分区设置，各区紧密连接在一起，使得柜体110内装置布局紧凑整齐二次系统中的其它装置通过接线端子260与控制柜连接，柜体110内的各装置能够协同配合对二次供水系统水各装置，包括柜体110本身进行统一控制和生产数据采集，功能多样。需要说明的是，变频器区130、断路器区140、控制器区150、电源通讯区160和接线端子260区在柜体110内的分布情况不限于本实施例中的分布情况，还可以设置为其它，比如变频器区130、断路器区140、控制器区 150、电源通讯区160和接线端子260区自下而上依次设置于柜体110内部。

本是实例中，总断路器210通过接线端子260与外部动力线电源连接，回路断路器211设置有第一回路断路器211和第二回路断路器211，第一回路断路器211与总断路器210连接，变频器200、二次电源240、通讯装置250、PLC 控制器220、接触器分别与第一回路断路器211一一对应电连接，变频器200出线端与接线端子260电连接，变频器200还与PLC控制器220和中间继电器电连接，中间继电器通过回路断路器211与二次电源240电连接，中间继电器分别与接触器和PLC控制器220电连接，PLC控制器220与通讯装置250电连接。总断路器210的作用是通断及保护整个柜体110电路，回路断路器211的作用是通断及保护柜内各用电回路，二次电源240能够将主电源转换成符合与二次电源240相连接电器规格的电源。变频器200出线端与接线端子260电连接，变频器200还与PLC控制器220和中间继电器电连接，具体是变频器200远程调频模拟量端子AI及频率反馈模拟量端子AO分别与PLC对应的模拟量输出 AO回路和模拟量输入AI回路连接，手自动转换、启停信号、允许运行信号等 DI、DO端子分别于中间继电器的对应线圈端子、常开或常闭端子连接，通过 PLC控制器220和中间继电器手动或者自动调整水泵电机功率进一步调整水泵转速，中间继电器既通过回路断路器211与二次电源240电连接，又与接触器和PLC控制器220电连接。PLC控制器220与通讯装置250电连接，通讯装置 250为路由器或者交换机。为路由器时，路由器WAN口与外部网线相连，LAN 口与PLC控制器220，预留WAN口可连接多端口交换机，实现IP设备连接容量扩展，无线连接功能可按需要连接移动PC和其他无线设备。

此外，PLC控制器220、中间继电器和接触器还与接线端子260电连接，接线端子260用于与主电源、水泵、电动阀、压力传感器、水质pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器、控制柜内环境温度和湿度采集装置等装置连接并且接收二次供水系统中的其它模拟量信号，比如水箱低液位保护输入信号、水箱盖 L1开闭状态输入信号、溢水报警输入信号等，中间继电器的作用是实现有源信号转换，安全控制的功能。互感器230设置于总断路器210和与总断路器210 连接的回路断路器211之间互感器230是智能电表310采集三相进线电流所用，多个互感器230分别接入智能电表310310对应端子，采集三相电流值。

如图2和图3所示，柜体110的前端面为双层门结构，双层门结构设置有外门和里门，外门和里门活动连接，外门设置有观察窗300，观察窗300位于外门的上端，里门设置有与观察窗300对应的控制面板290，控制面板290设置有智能电表310、触摸屏320、多个按钮和状态指示灯，外门的内侧下端设置有图纸文件夹330，外侧右端设置有门锁340。柜体110材质选用304不锈钢，柜体 110长为800mm，宽为600mm，高为800mm。需要说明的是，柜体110的材质和尺寸不局限于本实施例中的材质和尺寸，可以根据柜体110所处环境和柜体 110内装置数量具体设置。智能电表310分别与互感器230和PLC控制器220 电连接，智能电表310通讯口与PLC的通讯口相连，实现对电压、电流、电功率、电能等信号的数据传输。触摸屏320通过第二回路断路器211与二次电源 240电连接，触摸屏320还与PLC控制器220电连接，实现参数输入和输出显示各装置的工作状态和采集的生产数据，实现对与控制柜连接的其它装置以及控制柜本身的实时监控。控制面板290通过第二回路断路器211与二次电源240电连接，又分别与变频器200、中间继电器电连接。

如图4、5和6所示，柜体110的后端面设置有可拆卸后板350，柜体110 的左端面和右端面各设置有至少一个散热风扇360。如图7和8所示，柜体110 的顶端面设置有多个吊装环370，柜体110的底端面设置有多个进出线孔380，散热风扇360与接触器电连接。散热风扇360由主风扇和冗余风扇组成，主风扇和冗余风扇直径都为200mm，主风扇和冗余风扇分别与接触器电连接。通过吊装环370可以将智能柜悬空，智能柜悬空有利于接线连接，接线方式为下进下出，进出线孔380设置于柜体110的底端面，方便接线进入柜体110。需要说明的是，散热风扇360的位置和数量不限于本实施例中的柜体110左端面和右端各设置有一个散热风扇360，也可以设置到其它位置、其它数量的散热风扇 360，比如柜体110左端面、后端面和右端面各设置有两个散热风扇360。

本实施例的智能恒压供水控制柜，还设置有进出线架体120，进出线架体 120一体连接于柜体110底端，进出线架体120的各面镂空或者进出线架体120 的顶面和侧面分别镂空。进出线架体120能够为二次系统中的其它装置与柜体 110接线端子260连接提供连线空间，使得连线方便且能减少连线的磨损。

如图9所示，还设置有线槽390，线槽390固定连接于柜体110的后端面，线槽390分别位于变频器区130、断路器区140、控制器区150、电源通讯区160 和进出线接线端子260区170之间，并将变频器区130、断路器区140、控制器区150、电源通讯区160和进出线接线端子260区170分割成单独的区域。线槽 390的设置有利于柜体110内部连线的整齐排列，方便连线连接，柜体110内各装置的安装和维修。

本实施例中，按钮为阀门控制按钮、泵组控制按钮、手自动转换开关、急停按钮、启动按钮、停止按钮和手动调频旋钮，状态指示灯为运行指示灯、停止指示灯和故障指示灯。阀门控制按钮、泵组控制按钮、手自动转换开关和状态指示灯与中间继电器电连接，手动调频旋钮与变频器200电连接。手动调频旋钮为旋钮式可调电阻，和变频器200内电路板连接，用以对变频器200手动调频，其余各按钮通过中间继电器与PLC控制器220连接，实现对智能恒压控制柜的功能控制。

本实施例中，柜体110的顶端面内侧设置有视频监控装置270和照明装置 280，照明装置280与接触器电连接，视频监控装置270分别与二次电源240、 PLC控制器220和路由器电连接，柜体110内部还设置有湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器分别与PLC控制器220电连接。视频监控装置 270通过路由器可以实时将柜内视频信息发送给上位机或者远程控制装置来实现对柜内装置的实时监测。需要说明的是，柜体110外端也设置有视频监控装置270来监测外部装置，外部视频监控装置270也与路由器连接，与柜内视频监控装置270一同将监控信息通过路由器发出。柜体110内部还设置有湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器分别与PLC控制器220电连接。温度传感器和湿度传感器采集柜内温湿度，PLC通过逻辑对比温湿度实际值与预设值，启停排风扇，本实施例中当柜内温度超过60度时开启一台风扇，或湿度超过60％时开启一台风扇，风扇加减按照PLC预设延时温湿度检测控制，预设值可从触摸屏320设置。

需说明的是，本实用新型的总断路器、变频器、回路断路器和接触器已经广泛应用于供水控制柜领域中，本领域技术人员对总断路器、变频器、回路断路器和接触器的工作原理、型号选择与装配连接应当知晓，故在此不再一一累述。

该智能恒压供水控制柜，柜内布局紧凑整齐，功能丰富多样，能够对二次供水系统中的各装置和设备进行数据采集和逻辑控制，实现对二次供水系统的统一管理和集中监控，整个过程杜绝人为主观判断和操作，提高了二次供水系统的安全高效性。

实施例2。

一种智能恒压供水控制柜，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：变频器区130设置有三个变频器200，分别为变频器1、变频器2和变频器3；两个二次电源240，分别为24V直流电源和48V直流电源；一个总断路器210和十二个回路断路器211，分别为，断路器1、断路器2、断路器3、断路器4、断路器5、断路器6、断路器7、断路器8、断路器9、断路器10、断路器11、断路器12，接线端子260分别为EX0端子、EX1端子、EX3端子、EX4端子、EX5 端子、EX6端子。柜体110左右两侧各设置有一个散热风扇360，柜体110内部还设有调试电源插口。

如图10所示，本实施例中智能恒压控制柜各装置的连接关系为：总断路器 210进线接EX0端子，出线接断路器1、断路器2、断路器3、断路器4、断路器5、断路器6、断路器7、断路器8、断路器9。变频器1进线端接断路器1出线端，变频器2进线端接断路器2出线端，变频器3进线端接断路器3出线端，变频器1、变频器2和变频器3出线端均接EX1端子。24V直流电源进线端接断路器4出线端,48V直流电源进线端接断路器5的出线端，路由器进线端接断路器6的出线端、PLC控制器220进线接断路器7出线端，调试电源插口接断路器 9的出线端。断路器11、断路器12、断路器13进线均接于24V二次电源240出线端，控制面板290进线端接断路器11出线，中间继电器进线接断路器10的出线端，触摸屏320进线接断路器12的出线端，EX6端子与中间继电器连接， EX2端子与接触器连接，EX3、EX4、EX5端子与PLC控制器220连接，智能电表 310RS485通讯口与PLC的RS485通讯口相连。需要说明的是，柜体110内其余器件连接方式与实施例1相同，在此不再赘述。

本实施例中，还设置有外部摄像机与48V二次电源240和路由器连接，以方便对柜外情况的检测。内部摄像机和外部摄像机拍摄的视频信息以及PLC接收到的各模拟量信息由路由器传输到远程上位机或者移动工作站进行数据监控和处理，实现对二次供水系统的远程监控和控制。

该智能恒压供水控制柜，通过接线端子260接收模拟量信号，然后通过PLC 进行逻辑判断并输出控制信号，自动化程度高。各器件连接合理，具有能够自动控制现场受控设备的功能，解放人力。且具备故障报警和远程传输生产数据的功能，方便用户对二次供水系统的统一管理和控制。

实施例3。

一种二次供水系统，如图11所示，具有智能恒压供水控制柜100，还设置有电动阀400、进水管道410、水箱420、出水管道430和泵组，电动阀400一端与市供水连接，另一端与进水管道410连接，电动阀400的控制阀门与智能恒压供水控制柜100电连接。进水管道410另一端连接于水箱420的上端，泵组连接于水箱420的下端，出水管道430与泵组另一端连接，泵组设置有三个水泵，分别为1#水泵440、2#水泵441、3#水泵442，每个水泵的电机都与智能恒压供水控制柜100电连接。进水管处设置有水质pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器均与智能恒压供水控制柜100电连接。水箱420内设置有水箱420 液位高度传感器与智能恒压供水控制柜100连接，水箱420顶端设置有水箱盖 L1 450，顶端内侧设置有浮球FB3453与箱体固定连接，底端设置有浮球FB1 451 与箱体固定连接，还设置有浮球FB2 452随水面浮动。出水管道430上、泵组与水箱420之间设置有压力传感器与智能恒压供水控制柜100电连接。还设置有污水排放管道连接于水箱420底部，污水排放官道中间设置有沉淀池C1 460，末端设置有集水井470，水箱420排污时，水流从水箱420流进污水排放管道后进入沉淀池处理，处理后水流排入集水井470。集水井470内设置有潜污泵480、浮球FB4 454和浮球FB5 455，浮球FB4 454设置于集水井470底端，浮球FB5 455随集水井470液面变化。泵组设置有三个水泵，智能恒压供水控制柜100内设置有三个变频器200，变频器200的数量与泵组内水泵的数量是保持一致的，每个变频器200由PLC控制器220控制对应调整泵组内水泵电机功率来实现水箱420对用户供水量和供水压力、速度的控制，需要说明的是本实施例中变频器200使用型号为ACS510的变频器200，但不局限于本型号。

如图12所示，智能恒压供水控制柜100设置有接线端子260分别为EX0 端子、EX1端子、EX3端子、EX4端子、EX5端子、EX6端子，其中EX0端子动力部分端子，EX1端子、EX3端子、EX4端子、EX5端子、EX6端子为信号和控制部分端子。动力线与EX0端子的L1、L2和L3端口连接，N线与控制柜内N汇流排连接，PE与柜内PE汇流排连接。1#水泵440三相对应接EX1端子的L11、L21和L31端口，2#水泵441三相对应接EX1端子的L12、L22和L32 端口，3#水泵442三相对应接EX1端子的L13、L23和L33端口，三个水泵PE 线接入柜内PE汇流排。EX2端子与电动阀400连接，其中电动阀400COM端与EX2端子的V1端口连接，开阀端与EX2端子的V2端口连接，关阀端EX2 端子的V1端口连接，EX2端子的V4端口为反馈COM端，V5为阀门开到位反馈端，V6为阀门关到位反馈端。EX3端子与压力传感器连接，其中086+端口和 086-端口接水箱420液位传感器，087+端口和087-端口接水管道压力变送器。需要说明的是，本实施例使用的压力传感器的压力信号反馈形式为4～20mA电流信号。EX4为模拟量接线端子260，083+端口和083-端口用于接收水质pH传感器的水质pH值信号，084+端口和084-端口用于接收浊度传感器的浊值信号， 085+端口和085-端口用于接收余氯值传感器的余氯值信号，030+端口和030-端口用于接收柜体110内温度传感器获得的环境温度信号，031+端口和031-端口用于接收柜体110内湿度传感器获得的环境湿度信号。需要说明的是，EX4接受到的信号为VAC 0～10V电压信号或者4～20mA电流信号。EX5为模拟量信号控制冗余接线端子260。对于EX6端子，其DIA1端口接收水箱420低液位保护输入信号，DIB0接收市电状态输入信号，DIB1接收浮球低液位保护信号，DIB5 接收电接表保护输入信号，DIC2接收水箱盖L1 450开闭状态输入信号，DIC4 接收水箱420高液位浮球状态输入信号，DIC5接收溢水报警输入信号，后三位端子位VDC24V+、VDC24V-、PE冗余，为输出外置传感器电源。接线端子260 的作用主要是将二次供水系统中各传感器、水泵、电动阀400连接到PLC控制器220。

如图13所示，本实施例中控制器区由西门子PLC SR40控制器、PLC EMAE08模块、PLC EMAM03模块、PLC EMAQ04模块组成和主控板组成，主控板由中间继电器和接触器组成。SR40模块的PE通道与PLC EMAE08模块PE通道、PLC EMAM03模块PE通道和PLC EMAQ04模块PE通道连接接地， PLC SR40控制器的L+通道与与PLC EMAE08模块L+通道、PLC EMAM03模块L+通道和PLC EMAQ04模块L+通道连接，PLC SR40控制器的M通道与PLC EMAE08模块M通道、PLCEMAM03模块M通道和PLC EMAQ04模块M通道连接。PLC SR40控制器的DIA2通道、DIA3通道、DIA4通道、DIA5通道、 DIA6通道、DIA7通道、DIB2通道、DIB3通道、DIB4通道、DQA0通道、DQA1通道、DQA2通道、DQA3通道、DQA4通道、DQA5通道、DQA6通道、DQB0 通道和DQB1通道与主控板连接，DQA1L通道与DQA2L通道、1M通道连接 24V+电压，DIA0通道、DIA1通道、DIB0通道、DIB1通道、DIB5通道、DIB6 通道、DIB7通道、DIB0-7通道，PLC EMAE08模块的7+7-、6+6-、5+5-、4+4-、 3+3-通道与接线端子260连接，PLC EMAM03模块的0+0-、1+1-、0M、0通道与接线端子260连接，PLC EMAE08模块的0+0-、1+1-、2+2-通道与变频器200 连接，PLC EMAQ04模块的2M、0M、2、0、3M、1M、3和1通道与变频器 200连接。PLC EMAE08模块、PLC EMAM03模块、PLCEMAQ04模块与接线端子260连接的通道用于采集供水部分数据信号、发送控制信号，还用于连接控制智能恒压供水控制柜100上设置的运行指示灯、停止指示灯和故障指示灯打开和关闭，具体是电动阀400故障灯RV1与PLC SR40控制器的DIB2通道连接，电动阀400停运灯RV2与PLC SR40控制器的DIB3通道连接，电动阀400 运行灯RV3与PLC SR40控制器的DIB4通道连接，报警灯R1与PLC SR40控制器的DIB5通道，报警灯R2与PLC SR40控制器的DIB6通道，报警灯R3与 PLC SR40控制器的DIB7通道，在生产过程中出错时，实现故障报警。

结合接线端子260与二次供水系统中各传感器、水泵、电动阀400以及PLC 控制器的接线图可得，采集供水部分数据信号、发送控制信号具体信号连接为：

电动阀400与EX2接线端子连接后，电动阀400自动状态反馈信号接入PLC SR40模块DIC3通道，电动阀400打开指令反馈信号接入PLC SR40模块DIC6 通道，电动阀400关闭指令反馈信号接入PLC SR40模块DIC7通道，需要说明的是，电动阀400自动状态反馈信号、电动阀400打开指令反馈信号和电动阀400关闭指令反馈信号均为24V直流电压反馈信号。

水箱420液位高度传感器、出水管道430上压力传感器、水质pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器、智能控制箱内的温度传感器和湿度传感器通过接线端子EX4和EX5与PLC控制器连接后，水箱420液位高度传感器的反馈信号接入PLC EMAE08模块6+6-通道，出水管道430压力传感器的反馈电流接入 PLC EMAE08模块7+7-通道，浊度传感器反馈信号接入PLC EMAE08模块5+5- 通道，余氯传感器反馈信号接入PLC EMAE08模块4+4-通道，pH值传感器反馈信号接入PLC EMAE08模块3+3-通道，温度传感反馈信号接入PLC EMAM03 模块0+0-通道，湿度传感反馈信号接入PLC EMAM03模块0+0-通道。需要说明的是，水箱420液位高度传感器、水质pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器、智能控制箱内的温度传感器和湿度传感器向PLC控制器220反馈的信号为 4～20mA的电流信号。

本实施例中，二次供水系统中还设置有开关量传感器为底面水浸开关、水箱420低液位开关、水箱420高液位开关、压力保护开关与电动阀400开关、水箱盖L1 450一同通过EX6端子连接到PLC控制器220后，地面水浸开关反馈信号接入PLC SR40模块DIA0通道，水箱420低液位开关反馈信号接入PLC SR40模块DIA1通道，压力保护开关反馈信号接入PLCSR40模块DIB5通道，电动阀400开运行反馈信号接入PLC SR40模块DIB6通道，电动阀400开到位反馈信号接入PLC SR40模块DIB7通道，电动阀400关运行反馈信号接入PLC SR40模块DIC0通道，电动阀400关到位反馈信号接入PLC SR40模块DIC1 通道，水箱盖L1 450打开反馈信号接入PLC SR40模块DIC2通道，水箱420 高液位开关反馈信号接入PLC SR40模块DIC4通道，水箱420溢流反馈信号接入PLC SR40模块DIC5通道。需要说明的是，本实施例中开关量传感器的反馈信号均为24V直流电压。

此外，中间继电器和接触器配合PLC SR40控制器用于对电动阀400和泵组中的水泵进行逻辑控制，包括电动阀400开、电动阀400关、起泵、加减泵、调频以及停泵等。主控板和PLC SR40控制器之间也有信号传输，电动阀400 开控制信号接入PLC SR40模块DQB0通道，电动阀400关控制信号接入PLC SR40模块DQB1通道，需要说明的是，电动阀400开控制信号和电动阀400 关控制信号均为220V电压信号。1#水泵440变频器200驱动信号接PLC SR40控制器DQA0通道，2#水泵441变频器200驱动信号接PLC SR40控制器DQA1 通道，3#水泵442变频器200驱动信号接PLC SR40控制器DQA2通道。1#水泵440变频器200复位信号接PLCSR40控制器DQA3通道，2#水泵441变频器200复位信号接PLC SR40控制器DQA4通道，3#水泵442变频器200复位信号接PLC SR40控制器DQA4通道。1#水泵440变频器200故障信号接PLCSR40控制器DIA3通道，2#水泵441变频器200故障信号接PLC SR40控制器 DIA5通道，3#水泵442变频器200故障信号接PLC SR40控制器DIA7通道。 1#水泵440运行信号接PLC SR40控制器DIA2通道，2#水泵441运行信号接PLC SR40控制器DIA4通道，3#水泵442运行信号接PLCSR40控制器DIA6通道。 1#水泵440远程信号接PLC SR40控制器DIA2通道，2#水泵441远程信号接PLC SR40控制器DIA4通道，3#水泵442远程信号接PLC SR40控制器DIA6通道。

本实施例中，电动阀400和水泵既可以手动控制也可以自动控制，只有自动控制时，PLC控制器220才得电，对整个二次系统进行逻辑控制。比如，对水泵：起泵和控制，对于1#水泵440来说，控制器220得电，1#水泵440启动， PLC EMAQ04的0-0M端口输出0～20mA电流置1#变频器200，控制变频器200 频率，2#、3#水泵442起泵和控制原理与1#泵相同；当出水管道430压力传感器获得的出水管道430压力反馈信号小于预设值时，控制器220控制泵组延时启用，当出水管道430压力传感器获得的出水管道430压力反馈信号大于预设值时，控制器220控制泵组延时停用；加泵，初始1#水泵440打开，检测1#水泵440的运行频率，若和规定高频一致时，PLC SR40控制器DIA4发送2#水泵 441运行信号控制启用2#水泵441，依次添加剩余各泵，直到检测最后一个添加水泵的运行频率不再高于规定高频，停止添加；减泵，初始1#水泵440、2#水泵441、3#水泵442全部打开，检测3#运行频率，若小于规定低频，PLC SR40 控制器DIA4切断2#水泵441运行信号控制关闭3#水泵442，依次减少剩余各泵，直到检测最后一个添加水泵的运行频率不再低于规定低频，停止减少。对电动阀400：自动控制过程，PLC SR40控制器远程闭合DQB0，DQB1控制回路得电，DQB0接通时输出信号控制电动阀400打开、DQB1接通时输出控制信号控制阀门关闭，DQB0及DQB1互锁。事先设定水箱420的高液位值和低液位值，通过PLC EMAE08模块的6+6-通道从水箱420液位高度传感器获得实时液位高度值与事先设置好的液位进行对比，值处于高液位时，PLC SR40控制器 DIC7输出电动阀400关控制信号，电动阀400停止工作；值处于低液位时，PLC SR40控制器DIC6输出电动阀400开控制信号，电动阀400开始工作。

本实施例中，智能恒压供水控制柜100内设置的温度和湿度传感器向PLC 控制器220反馈信号为0～20mA电流，反馈电流进行模数转换获得实时温度值和湿度值，模数转换时转换值上限100％和下限0％分别对应4mA和20mA。此外，智能恒压供水控制柜100还可以进行电力参数异常报警、水箱420缺水报警、水箱420溢水报警、流量异常报警、变频器200故障报警、压力参数异常报警、温度、湿度异常报警、pH值、浊度、余氯值超限报警等，有利于工作人员解决问题。需要说明的是，本实施例的，二次供水系统中还设置有流量计，可分为进水流量计和出水流量计，具体位置由实际情况决定。

本实施例中，智能恒压供水控制柜100内设置的通讯装置是路由器，路由器将PLC控制器220采集到的生产数据信息发送到上位机或者移动工作站，既能够实现远程监控二次供水系统，也可以将采集到的数据信息进行存储分析，做成专家报表，历史曲线，趋势曲线等对数据进行分析和预测，也可以远程发送控制数据，对二次供水系统进行控制，智能恒压供水控制柜100的设置实现了远程对二次供水系统的监控和控制。需要说明的是，本实施中监控信息除了 PLC控制器220采集到的生产数据信息，还包括智能恒压供水控制柜100内视频监控装置获得的柜内视频信息以及设置于水泵房内的视频监控装置信息。

本实施例的二次供水系统中只有一个智能恒压供水控制柜100控制三个水泵，需要说明的是，二次供水系统中可以设置有多个智能恒压供水控制柜100 分别控制多个水泵，然后每个智能恒压供水控制柜100中路由器将数据信号发送到同一套上位机或者同一个移动工作站，进行统一管理和监控，减少管理中的差异，能够减少甚至避免二次供水系统会出现水压不稳、水质污染、水量不足、水泵能耗偏高、供水过程自动化程度不高和故障排查修复时间过长等一系列问题。

需说明的是，本实用新型的湿度传感器、温度传感器、pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器已经广泛应用于工业生产中，本领域技术人员对湿度传感器、温度传感器、pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器的工作原理、型号选择与装配连接应当知晓，故在此不再一一累述。

该二次供水系统，自动化程度高，通过PLC控制器220接收反馈信号和发送控制信号，实现PLC控制器220对二次供水系统的逻辑控制。能够与上位机或者移动工作站进行数据交互，实现远程对二次供水系统的监控和管理。另外， PLC控制器220预设逻辑报警使得生产控制各个过程安全高效。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种智能恒压供水控制柜，其特征在于：设置有柜体，柜体内部设置有变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区、接线端子区；

变频器区设置有多个变频器；

断路器区设置有一个总断路器和多个回路断路器；

控制器区设置有PLC控制器和主控板；

主控板由多个中间继电器和多个接触器组成；

电源通讯区设置有二次电源、通讯装置和多个用于对三相电源相电流检测的互感器；

接线端子区设置有多个接线端子；

总断路器通过接线端子与外部动力线电源连接；

所述回路断路器设置有第一回路断路器和第二回路断路器，第一回路断路器与总断路器连接，第二回路断路器与二次电源连接；

变频器、二次电源、通讯装置、PLC控制器、接触器分别与第一回路断路器一一对应电连接；

变频器出线端与接线端子电连接，变频器还与PLC控制器和中间继电器电连接；

中间继电器通过回路断路器与二次电源电连接，中间继电器分别与接触器和PLC控制器电连接；

PLC控制器与通讯装置电连接；

PLC控制器、中间继电器和接触器还与接线端子电连接；

互感器设置于总断路器和第一回路断路器之间。

2.根据权利要求1所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：所述柜体的前端面为双层门结构，所述双层门结构设置有外门和里门，外门和里门活动连接，

所述外门设置有观察窗，观察窗位于外门的上端；

所述里门设置有与观察窗对应的控制面板，所述控制面板设置有智能电表、触摸屏、多个按钮和状态指示灯；

所述外门的内侧下端设置有图纸文件夹，所述外门的外侧右端设置有门锁；

智能电表分别与互感器和PLC控制器电连接；

触摸屏通过第二回路断路器与二次电源电连接，触摸屏还与PLC控制器电连接；

控制面板通过第二回路断路器与二次电源电连接，又分别与变频器、中间继电器电连接。

3.根据权利要求2所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：所述柜体的后端面设置有可拆卸后板，所述柜体的左端面和右端面各设置有至少一个散热风扇，所述柜体的顶端面设置有多个用于搬运的吊装环，所述柜体的底端面设置有多个进出线孔；

所述散热风扇与接触器电连接。

4.根据权利要求3所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：还设置有进出线架体，进出线架体一体连接于所述柜体的底端；

所述进出线架体的各面镂空；或者

所述进出线架体的顶面和侧面分别镂空。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：还设置有线槽，线槽固定连接于所述柜体的后端面，所述线槽分别位于变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区和进出线接线端子区之间，并将变频器区、断路器区、控制器区、电源通讯区和进出线接线端子区分割成单独的区域。

6.根据权利要求2所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：所述按钮为阀门控制按钮、泵组控制按钮、手自动转换开关、急停按钮、启动按钮、停止按钮和手动调频旋钮；

所述状态指示灯为运行指示灯、停止指示灯和故障指示灯；

所述阀门控制按钮、泵组控制按钮、手自动转换开关和状态指示灯分别与中间继电器电连接；

所述手动调频旋钮与变频器电连接。

7.根据权利要求6所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：柜体的顶端面内侧设置有视频监控装置和照明装置；

所述照明装置与接触器电连接，视频监控装置分别与二次电源、PLC控制器和路由器电连接；

所述柜体内部还设置有湿度传感器和温度传感器；

所述湿度传感器和温度传感器分别与PLC控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的智能恒压供水控制柜，其特征在于：所述PLC控制器由PLCSR40模块、PLC EMAE08模块、PLC EMAM03模块和PLC EMAQ04模块组成；

所述PLC SR40模块的PE通道、PLC EMAE08模块PE通道、PLC EMAM03模块PE通道和PLCEMAQ04模块PE通道接地，PLC SR40模块的L+通道、PLC EMAE08模块L+通道、PLC EMAM03模块L+通道和PLC EMAQ04模块L+通道连接，PLC SR40模块的M通道、PLC EMAE08模块M通道、PLCEMAM03模块M通道和PLC EMAQ04模块M通道连接；

所述PLC SR40模块的DIA2通道、DIA3通道、DIA4通道、DIA5通道、DIA6通道、DIA7通道、DIB2通道、DIB3通道、DIB4通道、DQA0通道、DQA1通道、DQA2通道、DQA3通道、DQA4通道、DQA5通道、DQA6通道、DQB0通道和DQB1通道与主控板连接；

所述PLC SR40模块的DQA1L通道与DQA2L通道、1M通道、DIA0通道、DIA1通道、DIB0通道、DIB1通道、DIB5通道、DIB6通道、DIB7通道、DIC0通道、DIC1通道、DIC2通道、DIC3通道、DIC4通道、DIC5通道、DIC6通道、DIC7通道、DQB2通道、DQB3通道、DQB4通道、DQB5通道、DQB6通道、DQB7通道与接线端子连接；

所述PLC EMAE08模块的7+通道、7-通道、6+通道、6-通道、5+通道、5-通道、4+通道、4-通道、3+通道、3-通道与接线端子连接；

所述PLC EMAM03模块的0+通道、0-通道、1+通道、1-通道、0M通道、0通道与接线端子连接；

所述PLC EMAQ04模块的2M通道、0M通道、2通道、0通道、3M通道、1M通道、3通道和1通道与变频器连接；

所述PLC EMAE08模块的0+通道、0-通道、1+通道、1-通道、2+通道、2-通道与变频器连接。

9.一种二次供水系统，其特征在于：具有如权利要求1至8任意一项所述的智能恒压供水控制柜。

10.根据权利要求9所述的二次供水系统，其特征在于：还设置有有电动阀、进水管道、水箱、出水管道和泵组，电动阀一端与市供水连接，另一端与进水管道连接；

所述电动阀与智能恒压供水控制柜电连接；

所述进水管道另一端连接于水箱的上端，泵组连接于水箱的下端，出水管道与泵组另一端连接，泵组与智能恒压供水控制柜电连接；

所述进水管处设置有水质pH传感器、浊度传感器、余氯值传感器均与智能恒压供水控制柜电连接；

所述水箱内设置有水箱液位高度传感器，所述水箱液位高度传感器与智能恒压供水控制柜电连接；

所述水箱的顶端设置有水箱盖L1，所述水箱的顶端内侧设置有浮球FB3，浮球FB3与箱体固定连接，所述水箱的底端设置有浮球FB1，浮球FB1与箱体固定连接；

所述水箱内还设置有随水箱液面变化的浮球FB2，浮球FB2放置于水箱液面；

所述出水管道上设置有压力传感器，所述泵组与水箱之间也设置有压力传感器，所述压力传感器与智能恒压供水控制柜电连接；

所述水箱的底部连接有污水排放管道，所述污水排放管道中间设置有沉淀池C1，所述污水排放管道末端设置有集水井；

所述集水井内设置有潜污泵、浮球FB4和随集水井液面变化的浮球FB5，所述浮球FB4设置于集水井底端，所述浮球FB5放置于集水井液面。

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