CN219753358U - 一种全集成数字化变频供水设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全集成数字化变频供水设备控制系统，第一三相四线电源连接有第一负荷开关的接线端，第二三相四线电源连接有第二负荷开关的接线端，第一负荷开关和第二负荷开关的出线端均连接电源转换部件的进线端；电源转换部件的出线端连接有第一断路器，第一断路器连接第一变频器，第一变频器的出线端连接第一水泵；电源转换部件的出线端连接有第二断路器，第二断路器连接第二变频器，第一变频器的出线端连接第二水泵；电源转换部件的出线端连接有第三断路器，第三断路器连接第三变频器，第三变频器的出线端连接第三水泵。与现有技术相比，本实用新型具有安全性和兼容性高等优点。

Description

一种全集成数字化变频供水设备控制系统

技术领域

本实用新型涉及循环水泵控制领域，尤其是涉及一种全集成数字化变频供水设备控制系统。

背景技术

目前，现有的变频供水控制系统种类繁多，满足各种用户需求。随着工业化及城市化的发展，循环水泵的控制系统也越来越要求自动化、智能化、信息化。

目前大多数能满足一般的控制需求，但是也存在一些不足之处：

(a)兼容性差：针对启动方式不同的水泵，由于水泵控制主回路接线不同，需要不同的控制柜来控制，兼容性差；

(b)智能化程度不高：未对运行参数和故障信息进行记录。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在兼容性差的缺陷而提供一种安全性和兼容性高的全集成数字化变频供水设备控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种全集成数字化变频供水设备控制系统，包括第一三相四线电源、第二三相四线电源、电源转换部件、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第一水泵、第二水泵和第三水泵；

所述第一三相四线电源连接有第一负荷开关的接线端，所述第二三相四线电源连接有第二负荷开关的接线端，所述第一负荷开关和第二负荷开关的出线端均连接电源转换部件的进线端；

所述电源转换部件的出线端连接有第一断路器，所述第一断路器连接第一变频器，所述第一变频器的出线端连接第一水泵；所述电源转换部件的出线端连接有第二断路器，所述第二断路器连接第二变频器，所述第一变频器的出线端连接第二水泵；所述电源转换部件的出线端连接有第三断路器，所述第三断路器连接第三变频器，所述第三变频器的出线端连接第三水泵。

进一步地，该系统还包括开关电源、出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和可编程控制器；

所述开关电源的进线端连接电源转换部件的出线端，所述开关电源的出线端连接出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和可编程控制器，所述出口压力检测变送器和进口压力检测变送器均连接可编程控制器，所述可编程控制器连接第一变频器、第二变频器和第三变频器。

进一步地，所述连接电源转换部件和开关电源之间设有第一熔断器，所述第一熔断器的进线端连接电源转换部件的出线端，所述有第一熔断器的出线端连接开关电源的进线端。

进一步地，所述第一熔断器和开关电源之间设有紧急停止按钮，所述紧急停止按钮的一端连接第一熔断器的出线端，另一端连接开关电源的进线端。

进一步地，所述第一熔断器的出线端连接有电源指示灯，所述电源指示灯的另一端连接中性线。

进一步地，所述开关电源还连接有水箱液位检测变送器和触摸屏，所述水箱液位检测变送器的供电端连接开关电源的出线端，所述触摸屏的供电端连接开关电源的出线端，所述水箱液位检测变送器和触摸屏均连接可编程控制器。

进一步地，所述可编程控制器包括可编程控制器模拟量扩展模块，所述可编程控制器模拟量扩展模块的输入端连接出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和水箱液位检测变送器，输出端连接第一变频器、第二变频器和第三变频器。

进一步地，所述开关电源和可编程控制器之间设有第二熔断器，所述可编程控制器包括直流电源，所述直流电源供电连接有自动转化开关和消音按钮，所述自动转化开关和消音按钮均连接可编程控制器的输入端。

进一步地，所述可编程控制器还连接有系统就绪指示灯和综合故障声光报警器，所述系统就绪指示灯和综合故障声光报警器的一端均连接可编程控制器的输出端，另一端连接中性线。

进一步地，该系统还包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，所述电源转换部件分别连接第一断路器、第二断路器和第三断路器的进线端，所述第一断路器的出线端连接第一变频器、第二断路器第一变频器和第三断路器第一变频器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本方案中第一三相四线电源和第二三相四线电源连接电源转换部件，电源转换部件连接多个变频器，每个变频器连接对应的水泵，结合可编程控制器实现对启动方式不同的水泵的控制，具有更好的兼容性，且集成化程度高。

(2)本方案中在电源转换部件与开关电源之间设置第一熔断器和紧急停止按钮，开关电源和可编程控制器之间设置第二熔断器，实现对电路的过热过载等安全保护，同时紧急停止按钮的设置，能够有效地防止故障对装置的进一步损坏，提高装置的安全性。

(3)本方案中能够通过变频器的面板显示和设定运行参数，并对运行参数和故障信息进行记忆存储。

(4)本方案中可编程控制器设有远程接口，通过远程接口连接控中心，使得控制中心实时监控设备状态，接收控制中心的指令，完成相关设备控制，同时降低产品成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一次回路电气原理图；

图2为本实用新型提供的二次回路电气原理图；

图3为本实用新型提供的智能控制回路的电气原理图；

附图说明：QS01、第一负荷开关，QS02、第二负荷开关，ATS、双电源转换部件，Q11、第一断路器，QF13、第三断路器，FC1、第一变频器，FC3、第三变频器，FU1、第一熔断器，FU2、第二熔断器，HL1、第一指示灯，HL2、第二指示灯，HA、声光报警器，SA1、转换开关，PLC、可编程控制器，EM、可编程控制器模拟量扩展模块，SB CMO1、RS485均为通讯扩展板，HMI、触摸屏，S、开关电源DC24V，PT1、出口压力检测变送器。PT2、进口压力检测变送器，LT1、水箱液位检测变送器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

本实施例提供一种全集成数字化变频供水设备控制系统，包括第一三相四线电源、第二三相四线电源、电源转换部件、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第一水泵、第二水泵和第三水泵；

第一三相四线电源连接有第一负荷开关的接线端，第二三相四线电源连接有第二负荷开关的接线端，第一负荷开关和第二负荷开关的出线端均连接电源转换部件的进线端；

电源转换部件的出线端连接有第一断路器，第一断路器连接第一变频器，第一变频器的出线端连接第一水泵；电源转换部件的出线端连接有第二断路器，第二断路器连接第二变频器，第一变频器的出线端连接第二水泵；电源转换部件的出线端连接有第三断路器，第三断路器连接第三变频器，第三变频器的出线端连接第三水泵。

该系统还包括开关电源、出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和可编程控制器；

开关电源的进线端连接电源转换部件的出线端，开关电源的出线端连接出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和可编程控制器，出口压力检测变送器和进口压力检测变送器均连接可编程控制器，可编程控制器连接第一变频器、第二变频器和第三变频器。

第一三相四线电源和第二三相四线电源连接电源转换部件，电源转换部件连接多个变频器，每个变频器连接对应的水泵，结合可编程控制器实现对启动方式不同的水泵的控制，具有更好的兼容性，且集成化程度高。

连接电源转换部件和开关电源之间设有第一熔断器，第一熔断器的进线端连接电源转换部件的出线端，有第一熔断器的出线端连接开关电源的进线端。

第一熔断器和开关电源之间设有紧急停止按钮，紧急停止按钮的一端连接第一熔断器的出线端，另一端连接开关电源的进线端。

第一熔断器的出线端连接有电源指示灯，电源指示灯的另一端连接中性线。

电源转换部件与开关电源之间设置第一熔断器和紧急停止按钮，开关电源和可编程控制器之间设置第二熔断器，实现对电路的过热过载等安全保护，同时紧急停止按钮的设置，能够有效地防止故障对装置的进一步损坏，提高装置的安全性。

开关电源还连接有水箱液位检测变送器和触摸屏，水箱液位检测变送器的供电端连接开关电源的出线端，触摸屏的供电端连接开关电源的出线端，水箱液位检测变送器和触摸屏均连接可编程控制器。

可编程控制器包括可编程控制器模拟量扩展模块，可编程控制器模拟量扩展模块的输入端连接出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和水箱液位检测变送器，输出端连接第一变频器、第二变频器和第三变频器。

开关电源和可编程控制器之间设有第二熔断器，可编程控制器包括直流电源，直流电源供电连接有自动转化开关和消音按钮，自动转化开关和消音按钮均连接可编程控制器的输入端。

可编程控制器还连接有系统就绪指示灯和综合故障声光报警器，系统就绪指示灯和综合故障声光报警器的一端均连接可编程控制器的输出端，另一端连接中性线。

该系统还包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，电源转换部件分别连接第一断路器、第二断路器和第三断路器的进线端，第一断路器的出线端连接第一变频器、第二断路器第一变频器和第三断路器第一变频器。

进一步地，第一负荷开关QS01、第二负荷开关QS02、断路器QF11和断路器QF13控制电路的连接与断开，熔断器FU1和熔断器FU2实现电路的保护，当电路长时间工作发生过热或过载等故障时，熔断器FU1和熔断器FU2短路，保护电路。

本实施例还提供了全集成数字化变频供水设备控制系统的具体实施过程，如图1所示，包括两路三相四线电源(AC380V/50Hz)分别连接第一负荷开关QS01和第二负荷开关QS02进线端；第一负荷开关QS01连接双电源转换部件ATS的常用电进线端，第二负荷开关QS02的出线连接双电源转换部件ATS的备用电进线端；

双电源转换部件ATS连接双电源控制显示器，双电源转换部件ATS出线端分别接第一断路器QF11、第二断路器QF12和第三断路器QF13的进线端；第一断路器QF11出线连接第一变频器FC1的进线端，第一变频器FC1的出线端连接第一水泵接线端子；第二断路器QF12出线连接第二变频器FC2的进线端，第二变频器FC2的出线端接第二水泵接线端子；第三断路器QF13出线接第三变频器FC3的进线端，第三变频器FC3的出线端接第三水泵接线端子。

进一步地，如图2所示，该控制系统中，双电源转换部件ATS的出线端连接第一熔断器FU1，第一熔断器FU1分别接电源指示灯HL1和紧急停止按钮ST。紧急停止按钮ST连接开关电源S，电源指示灯HL1和开关电源S的另一端连接中性线；开关电源S正极分别接出口压力检测变送器PT1、进口压力检测变送器PT2、水箱液位检测变送器LT1以及触摸屏HMI的供电端。

更进一步地，如图3所示，紧急停止按钮ST连接第二熔断器FU2，第二熔断器FU2接可编程控制器PLC供电端，可编程控制器PLC自身带的直流电源输出端L+M分别接手自动转化开关SA1、消音按钮SB1和可编程控制器模拟量扩展模块EM；手自动转化开关SA1分别接接可编程控制器PLC的第一输入端I0.0和可编程控制器PLC的第二输入端I0.1；消音按钮SB1接可编程控制器PLC的第三输入端I0.2；可编程控制器PLC的第一输出端Q0.0接系统就绪指示灯HL2，可编程控制器PLC第二输出端Q0.1接综合故障声光报警器HA，接系统就绪指示灯HL2和综合故障声光报警器HA接中性线。

所述可编程控制器PLC通过RJ45以太网接触摸屏HMI，进行数据交换传输；可编程控制器PLC通过RS485通讯线分别接第一变频器FC1、第二变频器FC2和第三变频器FC3，进行数据交换传输；可编程控制器PLC通过自身扩展卡SB CMO1与外部进行RS485通讯线。

可编程控制器模拟量扩展模块EM的第一正极输入端子0+接出口压力检测变送器PT1，可编程控制器模拟量扩展模块EM的第二正极输入端子1+接进口压力检测变送器PT2，可编程控制器模拟量扩展模块EM的第一负极输入端0-、可编程控制器模拟量扩展模块EM的第二负极输入端1-、可编程控制器模拟量扩展模块EM的第三负极输入端子2-分别接开关电源S的负极端V-；可编程控制器模拟量扩展模块EM的第一模拟量输出端子0M 0分别接第一变频器FC1的模拟量信号输入端A0 0V、第二变频器FC2的模拟量信号输入端A0 0V、第三变频器FC3的模拟量信号输入端A0 0V。

(a)首先合上控制柜的第一负荷开关QS01和第二负荷开关QS02，合上断路器QF11～QF13，合上熔断器FU1～FU2，控制柜处于上电状态。

(b)通过转换开关SA1选择系统的远程/就地状态，在变频器FC1～FC3屏上以及触摸屏HMI上设定相关参数。

(c)若控制系统处于手动状态，可通过触摸屏HMI上的操作界面完成水泵的手动控制和调试。

(d)若控制系统处于自动状态时，将根据触摸屏HMI上设定参数与出口压力检测变送器PT1、进口压力检测变送器PT2、水箱液位检测变送器LT1数据进行对比，按可编程控制器预设程序进行控制，将系统设备的状态实时通过可编程控制器自身扩展卡SB CMO1上的RS485通讯至远程控制中心。

(e)若控制系统处于自动状态时，远程控制中心亦可根据综合情况，对本系统进行远程控制，远程控制中心通过可编程控制器自身扩展卡SB CMO1上的RS485与通过可编程控制器通讯，进行控制和监视。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，包括第一三相四线电源、第二三相四线电源、电源转换部件、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第一水泵、第二水泵和第三水泵；

所述第一三相四线电源连接有第一负荷开关的接线端，所述第二三相四线电源连接有第二负荷开关的接线端，所述第一负荷开关和第二负荷开关的出线端均连接电源转换部件的进线端；

所述电源转换部件的出线端连接有第一断路器，所述第一断路器连接第一变频器，所述第一变频器的出线端连接第一水泵；所述电源转换部件的出线端连接有第二断路器，所述第二断路器连接第二变频器，所述第一变频器的出线端连接第二水泵；所述电源转换部件的出线端连接有第三断路器，所述第三断路器连接第三变频器，所述第三变频器的出线端连接第三水泵。

2.根据权利要求1所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，该系统还包括开关电源、出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和可编程控制器；

所述开关电源的进线端连接电源转换部件的出线端，所述开关电源的出线端连接出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和可编程控制器，所述出口压力检测变送器和进口压力检测变送器均连接可编程控制器，所述可编程控制器连接第一变频器、第二变频器和第三变频器。

3.根据权利要求2所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述连接电源转换部件和开关电源之间设有第一熔断器，所述第一熔断器的进线端连接电源转换部件的出线端，所述有第一熔断器的出线端连接开关电源的进线端。

4.根据权利要求3所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述第一熔断器和开关电源之间设有紧急停止按钮，所述紧急停止按钮的一端连接第一熔断器的出线端，另一端连接开关电源的进线端。

5.根据权利要求3所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述第一熔断器的出线端连接有电源指示灯，所述电源指示灯的另一端连接中性线。

6.根据权利要求2所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述开关电源还连接有水箱液位检测变送器和触摸屏，所述水箱液位检测变送器的供电端连接开关电源的出线端，所述触摸屏的供电端连接开关电源的出线端，所述水箱液位检测变送器和触摸屏均连接可编程控制器。

7.根据权利要求6所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述可编程控制器包括可编程控制器模拟量扩展模块，所述可编程控制器模拟量扩展模块的输入端连接出口压力检测变送器、进口压力检测变送器和水箱液位检测变送器，输出端连接第一变频器、第二变频器和第三变频器。

8.根据权利要求2所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述开关电源和可编程控制器之间设有第二熔断器，所述可编程控制器包括直流电源，所述直流电源供电连接有自动转化开关和消音按钮，所述自动转化开关和消音按钮均连接可编程控制器的输入端。

9.根据权利要求2所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，所述可编程控制器还连接有系统就绪指示灯和综合故障声光报警器，所述系统就绪指示灯和综合故障声光报警器的一端均连接可编程控制器的输出端，另一端连接中性线。

10.根据权利要求1所述的一种全集成数字化变频供水设备控制系统，其特征在于，该系统还包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，所述电源转换部件分别连接第一断路器、第二断路器和第三断路器的进线端，所述第一断路器的出线端连接第一变频器、第二断路器第一变频器和第三断路器第一变频器。