基于plc的變頻恒壓供水系統(tǒng)的制作方法

基于plc的變頻恒壓供水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括蓄水池、供水管網(wǎng)、水泵機組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲市政管網(wǎng)的進水，所述供水管網(wǎng)通過水泵機組將蓄水池中的水供給最終用戶，所述水泵機組包括多臺并聯(lián)運行的水泵，所述PCL控制器通過變頻器控制水泵運轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動閥，所述電動閥也通過PLC控制器控制其流量。本實用新型的變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)實際的用水量調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速及運行數(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)實踐中。
【專利說明】基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無塔供水系統(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，人類的生產(chǎn)生活乃至生存都離不開水，穩(wěn)定可靠的供水系統(tǒng)是國民賴以生存的中要保證。一直以來我國在工業(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技術(shù)在國內(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，水壓過低，難以將水送到高層用戶；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，并可能導(dǎo)致的水管破裂和設(shè)備嚴重損壞。
[0003]恒壓供水技術(shù)尚未成熟時，就有過很多供水方式，最原始的供水方式是只有一臺恒速機泵組供水的系統(tǒng)，這種供水方式水泵整日不停運轉(zhuǎn)，從水庫或在城市泵站加壓直接到用戶的公共供水網(wǎng)絡(luò)，不僅不節(jié)能，還嚴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，可以通過監(jiān)測罐內(nèi)壓力來控制泵的開、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。國外的恒壓供水系統(tǒng)大多都是每臺泵機組配備一臺變頻器，投資成本相對較高。然而恒壓供水系統(tǒng)的各種優(yōu)點都日益凸顯，各大公司都開始重視供水系統(tǒng)的各種設(shè)備，相繼推出了各種高效節(jié)能的控制基板，西門子公司就推出了一個集成有PID、PLC等硬件的變頻器控制基板。21世紀以來電氣控制技術(shù)突飛猛進，很多功能都是模塊化的，對于恒壓供水系統(tǒng)來說，只要搭載配套的恒壓供水模塊，就可以實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。這樣的電路雖然簡單，但是在動態(tài)性能和穩(wěn)定性方面的要求還不夠，擴展性能也比較差。導(dǎo)致與其他監(jiān)控系統(tǒng)很難結(jié)合使用，而且他的負載容量也被限制了，所以在實際使用中有很大的局限性。
[0005]國內(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)的軟件予以實現(xiàn)；有的采用單片機及相應(yīng)的軟件予以實現(xiàn)。但在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來說，還遠遠沒能達到所有用戶的要求?？梢钥闯?，目前在國內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計中，對于能適應(yīng)不同的用水場合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時兼顧系統(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)實踐。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實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)實踐中。
[0007]本實用新型的該目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(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)、水泵機組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲市政管網(wǎng)的進水，所述供水管網(wǎng)通過水泵機組將蓄水池中的水供給最終用戶，所述水泵機組包括多臺并聯(lián)運行的水泵，所述PCL控制器通過變頻器控制水泵運轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動閥，所述電動閥也通過PLC控制器控制其流量。
[0009]進一步，所述水泵的運行模式既可以變頻運行又可以工頻運行，所述變頻運行即由變頻器控制水泵運行以使供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，所述工頻運行即水泵在50HZ下恒轉(zhuǎn)速運行。
[0010]進一步，所述供水系統(tǒng)包括3臺并聯(lián)運行的立式不銹鋼多級離心泵；所述3臺水泵的聯(lián)合運行模式為:當(dāng)用水量小于1/3時，僅一臺水泵變頻運行；當(dāng)用水量在1/3到2/3時，一臺水泵變頻運行，一臺水泵工頻運行，當(dāng)用水量在2/3到3/3時,兩臺水泵工頻運行,一臺水泵變頻運行，當(dāng)用水量達到100%時，3臺水泵工頻運行。
[0011]進一步，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傳輸給PLC控制器。
[0012]進一步，所述蓄水池還設(shè)置有余氯檢測計，所述余氯檢測計用于將蓄水池的余氯含量信號傳輸給PLC控制器。
[0013]進一步，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有報警系統(tǒng)，所述報警系統(tǒng)用于反映系統(tǒng)是否空轉(zhuǎn)、電機溫度是否過高、是否有高低壓報警、缺相、過電壓、欠電壓、過流等故障。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下的優(yōu)點:本實用新型的變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)實際的用水量調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速及運行數(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，啟動過程不會產(chǎn)生太大的沖擊電流，啟動能耗也隨之減小，另外，本實用新型的水泵能輪換使用，而不是某一臺機組頻繁啟動，因此系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠且能延長設(shè)備的使用時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本實用新型的【專利附圖】

【附圖說明】如下。
[0016]圖1為本實用新型方案圖；
[0017]圖2為本實用新型主電路示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[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)、水泵機組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲市政管網(wǎng)的進水，所述供水管網(wǎng)通過水泵機組將蓄水池中的水供給最終用戶，所述水泵機組包括多臺并聯(lián)運行的水泵，所述PCL控制器通過變頻器控制水泵運轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動閥，所述電動閥也通過PLC控制器控制其流量。
[0020]本實施例中，所述水泵的運行模式既可以變頻運行又可以工頻運行，所述變頻運行即由變頻器控制水泵運行以使供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，所述工頻運行即水泵在50HZ下恒轉(zhuǎn)速運行。
[0021]本實施例中，所述供水系統(tǒng)包括3臺并聯(lián)運行的立式不銹鋼多級離心泵；所述3臺水泵的聯(lián)合運行模式為:當(dāng)用水量小于1/3時，僅一臺水泵變頻運行；當(dāng)用水量在1/3到2/3時，一臺水泵變頻運行，一臺水泵工頻運行，當(dāng)用水量在2/3到3/3時，兩臺水泵工頻運行，一臺水泵變頻運行，當(dāng)用水量達到100%時，3臺水泵工頻運行。
[0022]本實施例中，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傳輸給PLC控制器。
[0023]本實施例中，所述蓄水池還設(shè)置有余氯檢測計，所述余氯檢測計用于將蓄水池的余氯含量信號傳輸給PLC控制器。
[0024]本實施例中，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有報警系統(tǒng)，所述報警系統(tǒng)用于反映系統(tǒng)是否空轉(zhuǎn)、電機溫度是否過高、是否有高低壓報警、缺相、過電壓、欠電壓、過流等故障。
[0025]如圖2所示，其中Ql、Q2、Q3、Q4分別為變頻器和三臺水泵電機主電路的隔離空氣開關(guān)；?仍、？似、？仍、？況為電路過流或短路保護的熔斷器；三臺電機為M1、M2、M3，交流接觸器KM2、KM4、KM6分別控制水泵電機Ml、M2、M3的工頻運行；交流接觸器KMl、KM3、KM5分別控制水泵電機M1、M2、M3的變頻運行，電機的工頻運行和變頻運行由PLC程序控制或者手動自行切換；FR1、FR2、FR3分別為三臺水泵電機的過載保護用的熱繼電器。
[0026]本實施中的PCL控制器采用西門子公司S7-200系列CPU為226型號的PLC，變頻器采用西門子MicroMaster430,壓力傳感器采用CY-YZ-1001型絕對壓力傳感器,余氯檢測計為德國AMER的0CM223型，水位傳感器為PY201型。
[0027]本實施例的變頻恒壓供水系統(tǒng)根據(jù)實際的用水量調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速及運行數(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，啟動過程不會產(chǎn)生太大的沖擊電流，啟動能耗也隨之減小，另外，本實用新型的水泵能輪換使用，而不是某一臺機組頻繁啟動，因此系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠且能延長設(shè)備的使用時間。
[0028]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進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)、水泵機組和PLC控制器，所述蓄水池用于存儲市政管網(wǎng)的進水，所述供水管網(wǎng)通過水泵機組將蓄水池中的水供給最終用戶，其特征在于:所述水泵機組包括多臺并聯(lián)運行的水泵，所述PCL控制器通過變頻器控制水泵運轉(zhuǎn)，所述供水系統(tǒng)還設(shè)置有用于檢測供水管網(wǎng)水壓的壓力變送器，所述壓力變送器將壓力信號傳送給PCL控制器，所述供水系統(tǒng)在蓄水池的進水管網(wǎng)上還設(shè)置有電動閥，所述電動閥也通過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:所述水泵的運行模式既可以變頻運行又可以工頻運行，所述變頻運行即由變頻器控制水泵運行以使供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，所述工頻運行即水泵在50HZ下恒轉(zhuǎn)速運行。
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臺并聯(lián)運行的立式不銹鋼多級離心泵；所述3臺水泵的聯(lián)合運行模式為:當(dāng)用水量小于1/3時,僅一臺水泵變頻運行；當(dāng)用水量在1/3到2/3時,一臺水泵變頻運行,一臺水泵工頻運行，當(dāng)用水量在2/3到3/3時，兩臺水泵工頻運行，一臺水泵變頻運行，當(dāng)用水量達到100%時，3臺水泵工頻運行。
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)置有余氯檢測計，所述余氯檢測計用于將蓄水池的余氯含量信號傳輸給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)置有報警系統(tǒng)，所述報警系統(tǒng)用于反映系統(tǒng)是否空轉(zhuǎn)、電機溫度是否過高、是否有高低壓報警、缺相、過電壓、欠電壓、過流等故障。
【文檔編號】E03B11/16GK204139251SQ201420519963
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】沙迪 申請人:西北民族大學(xué), 沙迪