一種變頻恒壓供水系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及供水設備遠程控制技術領域，尤其是一種變頻恒壓供水智能遠程控制器。
【背景技術】
[0002]隨著我國社會經濟的發展，住房制度改革的不斷深入，人們生活水平的不斷提高，城市中各類小區建設發展十分迅速，同時也對小區的基礎設施建設提出了更高的要求。小區供水系統的建設是其中的一個重要方面，供水的可靠性、穩定性、經濟性直接影響到小區住戶的正常工作和生活，也直接體現了小區物業管理的水平高低。傳統調節供水壓力的方式，多采用頻繁啟停電機控制、水塔二次供水調節的方式，前者產生大量的能耗，而且對電網中其他負荷造成影響，設備不斷啟停會影響設備壽命;后者則需要大量的占地與投資。且由于二次供水，不能保證供水質的安全與可靠性。而變頻調速的運行十分穩定可靠，沒有頻繁的啟停現象，啟動方式為軟啟動，設備運行十分平穩，避免了電氣、機械沖擊，也沒有水塔供水所帶來的二次污染的危險。
[0003]當前，變頻恒壓供水技術中采用變頻器控制水栗的轉速，水管管網壓力的閉環調節即多臺水栗的循環控制，有的采用可編程控制器(PLC)實現;有的采用單片機及相應的軟件實現。這兩種控制方案，從可靠性方面講，PLC優于單片機;從經濟性方面看，單片機優于PLC。在變頻與工頻電源的切換技術上，多數采用主電路串接軟啟動器的方法進行降壓啟動，也有采用切換時封鎖變頻器的控制脈沖，使變頻器的輸出為零，切換到工頻電源上。這兩種方法中，采用主電路串接軟啟動器的方法進行降壓啟動容易實現，軟啟動器一般為成品部件，但設備投資較大;后者采用切換時封鎖變頻器的控制脈沖設備投資少，但是頻率波動大，易引起水管管網壓力不穩定。
[0004]當前的變頻器多為通用型且單機控制即一臺變頻器拖動一臺電機，功能主要限定在頻率控制、正反轉控制、Φ慟控制、壓頻比控制及各種保護功能。應用在中、大容量的變頻恒壓供水系統中，為了滿足供水量大小需求不同時，保證水管管網壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力閉環調節；多天水栗的循環控制需外部提供邏輯控制;在變頻與工頻電源的切換技術上，大多采用主電路串接軟啟動器降壓啟動的方法。八十年代中期進入中國市場的日本Samco供水，推出了獨有的恒壓供水基板。它將PID調節器和PLC等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設置指令代碼實現PLC和PID等電控系統的功能，只需要搭載配套的恒壓供水單元，便可以直接控制多個內置的電磁接觸器工作，可構成最多7臺電機栗的供水系統。該設備簡化了電路結構和實際工作量，提高了系統的可靠性，降低了成本。國內如艾默生和森蘭變頻器等也推出恒壓供水專用變頻器，無需外接PLC和PID控制器，可完成最多4臺水栗的循環切換、定時起停、定時循環。但是操作不具有數據通信功能，只能只適用于小容量，控制要求不高的供水場合。
[0005]變頻供水系統目前正向集成化、維護操作簡單化方向發展。在國內外，專門針對供水的系統集成化越來越高，很多專用恒壓供水控制器集成PLC或PID。同時維護操作越來越簡單。目前，在美國、日本、法國等地的有些城市已基本實現了供水系統的計算機優化，把變頻供水與計算機直接調度管理結合起來，通過網絡可以實現采用智能手機、電腦查看和控制變頻恒壓供水系統的運轉。
【發明內容】
[0006]本實用新型的發明目的是，克服現有技術方法的不足，提供了一種可以實現節電20%_40%，配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠;可消除水錘效應，而且可以減少電機的磨損和平均扭矩，從而減少維修費用和提高水栗壽命;減少了原有供水方式的二次污染，可以通過遠程控制，可以實現無人值守，節省人力物力的一種變頻恒壓供水系統。
[0007]為實現上述發明目的，提出了如下技術方案:
[0008]一種變頻恒壓供水系統，包括恒壓控制器、變頻器、水栗、壓力傳感器;所述變頻器接受恒壓控制器的信號對水栗進行速度控制，壓力傳感器檢測管網出水壓力，把信號傳給恒壓控制器，再通過PID運算調節變頻器的頻率來控制水栗的轉速，形成一個閉環控制系統。
[0009]所述變頻恒壓供水系統的工作過程:壓力傳感器將管道中的水壓值變換成電流信號(4?20mA)或遠傳壓力表信號(I?5V)，送入恒壓控制器，經與壓力設定值比較、PID運算，去控制變頻器的輸出頻率大小，從而控制電機的轉速。通過恒壓控制器控制四臺水栗在工頻電網與變頻輸出之間切換，改變4臺水栗的運轉狀態和轉速，實現與設定壓力值為基準的恒壓供水自動調節閉環控制系統。
[0010]所述變頻恒壓供水系統由一個變頻器控制四個水栗；當系統啟動后第一臺水栗以變頻從OHz開始運行，到50Hz后若壓力仍小于設定壓力則切換至工頻運行，同時變頻啟動下一臺水栗從OHz開始運行;若運行到50Hz后還未達到設定壓力值則又切換到工頻運行，同時啟動下一臺水栗;如壓力超過設定值則系統則會降頻或減栗，以此到達壓力恒定在設定值。無用水時壓力達到設定值后，系統會自動進入休眠狀態，當有人用水時系統會自動蘇醒。
[0011]所述變頻恒壓供水系統由一臺變頻器控制一臺水栗工作，所述變頻器為ACI變頻器;系統包括ACI變頻器、水栗、壓力傳感器;所述ACI變頻器接受對水栗進行速度控制，壓力傳感器檢測管網出水壓力，把信號傳給ACI變頻器，再通過改變ACI變頻器的頻率來控制水栗的轉速，形成一個閉環控制系統。ACI變頻器本身具有PID調節功能，在一拖一的情況下也可以不選用外置恒壓控制器，調節更加平穩。
[0012]所述恒壓控制器包括中央處理器、電源電路、按鍵顯示電路、復位電路、時鐘電路、通信電路、模擬量輸入電路、繼電器輸出電路以及保護輸入電路;所述電源電路通過整流、濾波、逆變對普通交流輸入電壓進行處理獲得恒壓控制器工作電源;所述通信電路用于控制信號的輸入輸出；所述模擬量輸入電路用于壓力信號的傳輸;所述繼電器輸出電路用于連接工頻變頻繼電器輸出。
[0013]所述繼電器輸出電路是8路工頻變頻控制繼電器輸出，用于一臺變頻器控制四臺水栗的控制方式;所述保護輸入電路是I路故障繼電器輸出，用于外部故障報警，和4路水栗過載保護檢測開關量輸入，用于接熱繼電器的保護輸出信號；I路水位檢測開關量輸入;所述模擬量輸入電路是兩路模擬量輸入AI(4?20mA)/VI(l-5V)，用于壓力信號檢測；2路外部啟停控制開關量輸入;通信電路包括RS485通訊接口，連接變頻器，控制變頻器的運行;RJ45網絡接口，連接網絡，遠程控制。變頻恒壓供水智能遠程控制器、變頻器、PC、無線網絡終端、控制柜、供水管網和水栗設備組成一套變頻恒壓智能遠程控制管理系統。可以通過智能手機、平板電腦、PC機查看供水系統的運行轉態，也可以控制供水系統的啟停、設定壓力值、修改參數等，這樣極大減少用人成本和解決故障的時間。
[0014]該實用新型的有益效果:
[0015]本實用新型的變頻恒壓供水系統具有以下優點:1、高效節能;2、恒壓供水(實現了系統供水壓力穩定而流量可在大范圍內連續變化，從而可以保證用戶任何時候的用水壓力，不會出現在用水高峰期熱水器不能正常使用的情況)；3、安全衛生；系統實現閉環供水后，用戶的水全部由管道直接供給，取消了水塔、天面水池、氣壓罐等設施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理工作;4、自動運行、管理簡便;功能完善，自動控制，自動啟停，栗房可以不用設崗位，可以遠程控制，只需定期檢查、保養;5、延長設備壽命、保護電網穩定;使用變頻器后，水栗的轉速不再是長期維持額定轉速運行，減少了機械磨損，降低了水栗故障率，而且主栗輪換控制運行，保證各栗均衡運轉不銹四，延長了水栗使用壽命。變頻器的無極調速運行，實現了水栗軟啟動，避免電機開停時的大電流對電機線圈和電網的沖擊，并能消除水栗的水錘效應;6、占地、投資少。
【附圖說明】
[0016]圖1是變頻恒壓供水系統主電路連接圖；
[0017]圖2是變頻恒壓供水系統控制框圖
[0018]圖3是智能控制器原理框圖；
[0019]圖4是智能控制器接線圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型的一種變頻恒壓供水系統作進一步詳盡描述:
[0021]如圖1所示，一種變頻恒壓供水系統，包括恒壓控制器、變頻器、水栗、壓力傳感器；所述變頻器接受恒壓控制器的信號對水栗進行速度控制，壓力傳感器檢測管網