本實用新型屬于電器控制領域，具體涉及一種對水泵自動控制系統。

背景技術：

目前，在現有的供水系統中，主要通過人工完成對水泵的控制。啟動供水系統時，首先啟動一臺水泵，人工觀察水管的壓力大小，當壓力過小時，開啟第二臺水泵并觀察水管壓力大小，水管壓力過小時，開啟第三臺水泵，重復這個操作直到水管壓力符合實際使用要求。

在用水量減少后，人工觀察水管壓力表，在超過預設范圍后，首先關閉一臺水泵，人工觀察水管的壓力大小，當超過設置范圍時，開啟第二臺水泵并觀察水管壓力大小，水管壓力過小時，開啟第三臺水泵，重復這個操作，直到水管壓力符合實際使用要求。

上述這種人工控制供水系統水泵的方法，理論上來說，能夠滿足使用時的需求。但是在實際使用時，由于是人工進行操作，容易出現操作人員觀察不及時或水管壓力表顯示滯后，導致用水端和供水端的水量不能及時匹配的情況。這時會在水管中產生一個較大或者較小的水壓，水壓過高時會使供水管破裂，水壓低時不能滿足使用需要。這種方法使供水水管消耗增大，影響正常供水，并對生產生活產生了不良的影響。

技術實現要素：

本實用新型為了解決現有的人工控制水泵產生的滯后性問題，提供一種能自動根據實際使用情況控制水泵工作狀態，使供水管道內的水壓保持恒定的自動控制系統。

本實用新型采用的技術方案如下：本系統主要由PLC、變頻器、切換繼電器、壓力傳感器等部分組成。所述的壓力傳感器安裝在供水管道上，采集供水管道內水壓信息；將壓力預設值輸入到PLC中，壓力傳感器將檢測的管道壓力數據轉換為壓力電信號，并作為正反饋信號傳遞給PLC；PLC完成實際采集到的管道壓力數據與預設管道壓力閾值對比處理后，可以得到壓力偏差和壓力偏差的變化率；經過PID運算后，PLC將模擬信號輸出至與PLC相連接的變頻器上，通過變頻器完成對電機轉速和電機軟啟動的控制；PLC通過比較輸出模擬量和壓力偏差的值，驅動切換繼電器組，控制水泵電機工作臺數以及工作狀態。

本系統還可以在自動控制故障時，通過自動控制/手動控制轉換開關將自動控制轉換為手動控制，控制方式為通過人工觀察供水管道水壓表，對比預設壓力值和管道壓力值，控制水泵工作臺數及運行狀態。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1.實現了對供水系統的自動恒壓控制，降低了人力消耗，提高了對水泵的控制效率，降低了供水管道內的水壓變化幅度。

2.通過PLC實現對水泵電機工作臺數的控制，從而實現對供水管道中水流量大范圍上的控制。

3.通過PLC中的PID調節器控制變頻器對變頻水泵進行轉速調節，實現了對水流量小范圍的控制。

4.PLC通過變頻器對電機進行軟啟動，減少了設備損耗，延長了電機使用壽命。

5.能通過轉換開關自由將系統切換到自動控制或手動控制。

6.具有完善的電器安全保護措施，能對系統本身產生的過壓、欠壓、過載、斷電等故障進行自行診斷并報警。

附圖說明

圖1是主控制電路圖，圖2是單臺泵手動/自動控制電路圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

在圖1主控制電路圖中，總開關QS與電網和水泵開關QS1、QS2、QS3、QS4、QS5及變頻器開關QS6連接；每個水泵的開關和對應的交流接觸器連接：QS1與KM12連接，QS2與KM22連接，QS3與KM32連接，QS4與KM42連接，QS5與KM52連接；開關QS6與變頻器連接；變頻器與KM11、KM21、KM31、KM41、KM51連接；交流接觸器與熱繼電器連接，FR1與KM12和KM11連接，FR2與KM22和KM21連接，FR3與KM32和KM31連接，FR4與KM42和KM41連接，FR5與KM52和KM51連接；熱繼電器和水泵電機連接，FR1和M1連接，FR2和M2連接，FR3和M3連接，FR4和M4連接，FR5和M5連接。

在圖2單臺泵手動/自動控制電路中，電網與急停開關連接，急停開關與手動/自動切換開關、PLC連接，手動/自動切換開關與SB1連接；在手動控制模塊中緊急制動開關SB1與SB2、KA11、SB3、KT、KA12、KA11、KA12連接，SB2和KA11與SB3連接，SB3與KA12和KT連接，KA12與KA11連接；KT和KA12與KA11連接，FR1和KA11連接，FR1與KA12連接；在自動控制模塊中，PLC與KA13、KA14、KA13連接；KA13與KM12連接，KM12與KM21連接，KM21與KM31連接，KM31與KM41連接，KM41與KM51連接，KM51與KM11連接；KA14與KM11連接，KM11與FR1連接，FR1與KM12連接。

下面結合圖1、圖2并舉例對本發明作詳細說明。

下面以五臺水泵組成的供水系統作為例子。由圖1可知，在合上總開關QS后，通過PLC對變頻器的控制，每臺水泵都可以在工頻或變頻調速狀態下工作。圖2是PLC對單臺水泵的控制電路圖。在自動控制故障時，將自動/手動切換開關撥到手動控制切換到手動運行。手動運行狀態下，供水管道水壓過低時，按下SB3按鈕，切斷電機變頻，同時啟動電機以工頻狀態運行；供水管道內水壓過高時，手動按下SB1按鈕，切斷工頻運行的電機。在手動控制時，按照水壓情況手動啟動和手動停止水泵，控制供水管道內水壓。

自動控制狀態下，系統具有增泵升壓和減泵降壓控制兩種工作模式控制管道水壓。

在管道內水壓過低以及系統啟動時，系統工作在升壓控制狀態。系統啟動時，在PLC控制下，變頻器開始運行，第一臺水泵M1啟動并轉速逐漸升高，直到輸出壓力達到設定值，切換到工頻工作，重復這一過程直到水壓達到設定值并保持恒定。水壓過低時，通過閉環調節水泵加速到另外一個穩定的轉速，水壓若不能滿足恒壓值，系統將當前水泵從變頻工作狀態切換到工頻工作狀態，同時系統將下一臺水泵以變頻啟動，直到水壓保持恒定值。在管道內水壓過高及系統停止時，系統工作在降壓控制狀態。首先將一臺變頻工作的水泵降低轉速直到停止，然后將下一臺工頻工作的水泵切換到變頻工作，然后逐漸降低轉速，重復這一過程，直到管道水壓達到恒定值或是系統關閉。