基于plc的變頻恒壓供水系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括蓄水池、供水管網(wǎng)、水泵機(jī)組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲(chǔ)市政管網(wǎng)的進(jìn)水，所述供水管網(wǎng)通過(guò)水泵機(jī)組將蓄水池中的水供給最終用戶(hù)，所述水泵機(jī)組包括多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的水泵，所述PCL控制器通過(guò)變頻器控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測(cè)供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號(hào)傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進(jìn)水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動(dòng)閥，所述電動(dòng)閥也通過(guò)PLC控制器控制其流量。本實(shí)用新型的變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的用水量調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速及運(yùn)行數(shù)量，能使供水壓力與需求大致一致，能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)踐中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無(wú)塔供水系統(tǒng)，尤其涉及一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，人類(lèi)的生產(chǎn)生活乃至生存都離不開(kāi)水，穩(wěn)定可靠的供水系統(tǒng)是國(guó)民賴(lài)以生存的中要保證。一直以來(lái)我國(guó)在工業(yè)技術(shù)方面都處于比較落后的狀態(tài)，同樣在供水方面的很多先進(jìn)技術(shù)在國(guó)內(nèi)也得不到發(fā)展。主要表現(xiàn)為用水高峰期，水的供給量往往供不應(yīng)求，水壓過(guò)低，難以將水送到高層用戶(hù)；在用水低峰期，供水得不到有效的調(diào)節(jié)，水的供應(yīng)往往高于需求。在這兩種情況下，不僅造成極大的能源浪費(fèi)，并可能導(dǎo)致的水管破裂和設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。
[0003]恒壓供水技術(shù)尚未成熟時(shí)，就有過(guò)很多供水方式，最原始的供水方式是只有一臺(tái)恒速機(jī)泵組供水的系統(tǒng)，這種供水方式水泵整日不停運(yùn)轉(zhuǎn)，從水庫(kù)或在城市泵站加壓直接到用戶(hù)的公共供水網(wǎng)絡(luò)，不僅不節(jié)能，還嚴(yán)重影響城市公用管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了恒速泵配合使用水塔、水箱、高位水箱、氣壓罐等的供水方式，這些方式在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上有了很大改進(jìn)，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力來(lái)控制泵的開(kāi)、停，起到一定的節(jié)能目的。
[0004]如今，最廣泛使用的就是變頻調(diào)速供水方式。國(guó)外的恒壓供水系統(tǒng)大多都是每臺(tái)泵機(jī)組配備一臺(tái)變頻器，投資成本相對(duì)較高。然而恒壓供水系統(tǒng)的各種優(yōu)點(diǎn)都日益凸顯，各大公司都開(kāi)始重視供水系統(tǒng)的各種設(shè)備，相繼推出了各種高效節(jié)能的控制基板，西門(mén)子公司就推出了一個(gè)集成有PID、PLC等硬件的變頻器控制基板。21世紀(jì)以來(lái)電氣控制技術(shù)突飛猛進(jìn)，很多功能都是模塊化的，對(duì)于恒壓供水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只要搭載配套的恒壓供水模塊，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。這樣的電路雖然簡(jiǎn)單，但是在動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性方面的要求還不夠，擴(kuò)展性能也比較差。導(dǎo)致與其他監(jiān)控系統(tǒng)很難結(jié)合使用，而且他的負(fù)載容量也被限制了，所以在實(shí)際使用中有很大的局限性。
[0005]國(guó)內(nèi)目前有不少公司在做變頻恒壓供水的工程，大多采用國(guó)外的變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調(diào)節(jié)及多臺(tái)水泵的循環(huán)控制，有的采用可編程控制器PLC及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn)；有的采用單片機(jī)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn)。但在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開(kāi)放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)能達(dá)到所有用戶(hù)的要求。可以看出，目前在國(guó)內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)中，對(duì)于能適應(yīng)不同的用水場(chǎng)合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時(shí)兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性的變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制研究得不夠。因此，有待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)踐。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的就是提供一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)；能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)踐中。
[0007]本實(shí)用新型的該目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括蓄水池、供水管網(wǎng)、水泵機(jī)組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲(chǔ)市政管網(wǎng)的進(jìn)水，所述供水管網(wǎng)通過(guò)水泵機(jī)組將蓄水池中的水供給最終用戶(hù)，所述水泵機(jī)組包括多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的水泵，所述PCL控制器通過(guò)變頻器控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測(cè)供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號(hào)傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進(jìn)水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動(dòng)閥，所述電動(dòng)閥也通過(guò)PLC控制器控制其流量。
[0009]進(jìn)一步，所述水泵的運(yùn)行模式既可以變頻運(yùn)行又可以工頻運(yùn)行，所述變頻運(yùn)行即由變頻器控制水泵運(yùn)行以使供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，所述工頻運(yùn)行即水泵在50HZ下恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
[0010]進(jìn)一步，所述供水系統(tǒng)包括3臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的立式不銹鋼多級(jí)離心泵；所述3臺(tái)水泵的聯(lián)合運(yùn)行模式為:當(dāng)用水量小于1/3時(shí)，僅一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行；當(dāng)用水量在1/3到2/3時(shí)，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，一臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，當(dāng)用水量在2/3到3/3時(shí),兩臺(tái)水泵工頻運(yùn)行,一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，當(dāng)用水量達(dá)到100%時(shí)，3臺(tái)水泵工頻運(yùn)行。
[0011]進(jìn)一步，所述蓄水池還設(shè)置有水位傳感器，所述水位傳感器用于將蓄水池的水位信號(hào)傳輸給PLC控制器。
[0012]進(jìn)一步，所述蓄水池還設(shè)置有余氯檢測(cè)計(jì)，所述余氯檢測(cè)計(jì)用于將蓄水池的余氯含量信號(hào)傳輸給PLC控制器。
[0013]進(jìn)一步，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有報(bào)警系統(tǒng)，所述報(bào)警系統(tǒng)用于反映系統(tǒng)是否空轉(zhuǎn)、電機(jī)溫度是否過(guò)高、是否有高低壓報(bào)警、缺相、過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)流等故障。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的用水量調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速及運(yùn)行數(shù)量，能使供水壓力與需求大致一致，這樣可以節(jié)約更多電能，此外由于水泵采用的是軟啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生太大的沖擊電流，啟動(dòng)能耗也隨之減小，另外，本實(shí)用新型的水泵能輪換使用，而不是某一臺(tái)機(jī)組頻繁啟動(dòng)，因此系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠且能延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]本實(shí)用新型的【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下。
[0016]圖1為本實(shí)用新型方案圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型主電路示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括蓄水池、供水管網(wǎng)、水泵機(jī)組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲(chǔ)市政管網(wǎng)的進(jìn)水，所述供水管網(wǎng)通過(guò)水泵機(jī)組將蓄水池中的水供給最終用戶(hù)，所述水泵機(jī)組包括多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的水泵，所述PCL控制器通過(guò)變頻器控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測(cè)供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號(hào)傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進(jìn)水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動(dòng)閥，所述電動(dòng)閥也通過(guò)PLC控制器控制其流量。
[0020]本實(shí)施例中，所述水泵的運(yùn)行模式既可以變頻運(yùn)行又可以工頻運(yùn)行，所述變頻運(yùn)行即由變頻器控制水泵運(yùn)行以使供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，所述工頻運(yùn)行即水泵在50HZ下恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
[0021]本實(shí)施例中，所述供水系統(tǒng)包括3臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的立式不銹鋼多級(jí)離心泵；所述3臺(tái)水泵的聯(lián)合運(yùn)行模式為:當(dāng)用水量小于1/3時(shí)，僅一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行；當(dāng)用水量在1/3到2/3時(shí)，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，一臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，當(dāng)用水量在2/3到3/3時(shí)，兩臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，當(dāng)用水量達(dá)到100%時(shí)，3臺(tái)水泵工頻運(yùn)行。
[0022]本實(shí)施例中，所述蓄水池還設(shè)置有水位傳感器，所述水位傳感器用于將蓄水池的水位信號(hào)傳輸給PLC控制器。
[0023]本實(shí)施例中，所述蓄水池還設(shè)置有余氯檢測(cè)計(jì)，所述余氯檢測(cè)計(jì)用于將蓄水池的余氯含量信號(hào)傳輸給PLC控制器。
[0024]本實(shí)施例中，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有報(bào)警系統(tǒng)，所述報(bào)警系統(tǒng)用于反映系統(tǒng)是否空轉(zhuǎn)、電機(jī)溫度是否過(guò)高、是否有高低壓報(bào)警、缺相、過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)流等故障。
[0025]如圖2所示，其中Ql、Q2、Q3、Q4分別為變頻器和三臺(tái)水泵電機(jī)主電路的隔離空氣開(kāi)關(guān)；?仍、？似、？仍、？況為電路過(guò)流或短路保護(hù)的熔斷器；三臺(tái)電機(jī)為M1、M2、M3，交流接觸器KM2、KM4、KM6分別控制水泵電機(jī)Ml、M2、M3的工頻運(yùn)行；交流接觸器KMl、KM3、KM5分別控制水泵電機(jī)M1、M2、M3的變頻運(yùn)行，電機(jī)的工頻運(yùn)行和變頻運(yùn)行由PLC程序控制或者手動(dòng)自行切換；FR1、FR2、FR3分別為三臺(tái)水泵電機(jī)的過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器。
[0026]本實(shí)施中的PCL控制器采用西門(mén)子公司S7-200系列CPU為226型號(hào)的PLC，變頻器采用西門(mén)子MicroMaster430,壓力傳感器采用CY-YZ-1001型絕對(duì)壓力傳感器,余氯檢測(cè)計(jì)為德國(guó)AMER的0CM223型，水位傳感器為PY201型。
[0027]本實(shí)施例的變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的用水量調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速及運(yùn)行數(shù)量，能使供水壓力與需求大致一致，這樣可以節(jié)約更多電能，此外由于水泵采用的是軟啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生太大的沖擊電流，啟動(dòng)能耗也隨之減小，另外，本實(shí)用新型的水泵能輪換使用，而不是某一臺(tái)機(jī)組頻繁啟動(dòng)，因此系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠且能延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間。
[0028]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括蓄水池、供水管網(wǎng)、水泵機(jī)組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲(chǔ)市政管網(wǎng)的進(jìn)水，所述供水管網(wǎng)通過(guò)水泵機(jī)組將蓄水池中的水供給最終用戶(hù)，其特征在于:所述水泵機(jī)組包括多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的水泵，所述PCL控制器通過(guò)變頻器控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測(cè)供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號(hào)傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進(jìn)水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動(dòng)閥，所述電動(dòng)閥也通過(guò)PLC控制器控制其流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，其特征在于:所述水泵的運(yùn)行模式既可以變頻運(yùn)行又可以工頻運(yùn)行，所述變頻運(yùn)行即由變頻器控制水泵運(yùn)行以使供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，所述工頻運(yùn)行即水泵在50HZ下恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，其特征在于:所述供水系統(tǒng)包括3臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的立式不銹鋼多級(jí)離心泵；所述3臺(tái)水泵的聯(lián)合運(yùn)行模式為:當(dāng)用水量小于1/3時(shí),僅一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行；當(dāng)用水量在1/3到2/3時(shí),一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行,一臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，當(dāng)用水量在2/3到3/3時(shí)，兩臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，當(dāng)用水量達(dá)到100%時(shí)，3臺(tái)水泵工頻運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄水池還設(shè)置有水位傳感器，所述水位傳感器用于將蓄水池的水位信號(hào)傳輸給PLC控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄水池還設(shè)置有余氯檢測(cè)計(jì)，所述余氯檢測(cè)計(jì)用于將蓄水池的余氯含量信號(hào)傳輸給PLC控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，其特征在于:所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有報(bào)警系統(tǒng)，所述報(bào)警系統(tǒng)用于反映系統(tǒng)是否空轉(zhuǎn)、電機(jī)溫度是否過(guò)高、是否有高低壓報(bào)警、缺相、過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)流等故障。
【文檔編號(hào)】E03B11/16GK204139251SQ201420519963
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】沙迪 申請(qǐng)人:西北民族大學(xué), 沙迪