基于plc實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及真空泵控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下，水環(huán)真空泵在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用過程中采用由一個(gè)固定閥門控制供水水量的直接供水的方式，但這種工作方式不能使水環(huán)真空泵水環(huán)的大小處于真空泵最佳的工作狀態(tài)。當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定，在一定的水位范圍內(nèi)，水位高所形成的水環(huán)大，水位低，所形成的水環(huán)小，即當(dāng)水環(huán)偏大時(shí)，會(huì)使功耗增加，故水環(huán)真空泵效率下降，電能損耗加大；同時(shí)，又由于供水管道供水量會(huì)隨著工作狀態(tài)的變化而變化，這就使得水環(huán)真空泵的真空度受到一定的影響，同時(shí)又增加了能源損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)控水環(huán)真空泵內(nèi)的水流量和真空度，具有節(jié)省能耗、提高效率的特點(diǎn)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0005]基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，包括:設(shè)置在真空泵外的核心控制器PLCl和變頻器3，設(shè)置在真空泵內(nèi)的真空度傳感器5，設(shè)置在真空泵的供水管道內(nèi)的電磁流量計(jì)4和電磁閥2，所述電磁流量計(jì)4的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述真空度傳感器5的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述核心控制器PLCl的輸出端口通過繼電器與電磁閥2電連接，所述核心控制器PLCl的通信輸出端口與變頻器3的通信輸入端口連接。
[0006]所述電磁流量計(jì)4檢測(cè)供水管道內(nèi)水流量，并將檢測(cè)到的水流量信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給核心控制器PLCl。
[0007]所述真空度傳感器5檢測(cè)真空泵內(nèi)真空度，并將檢測(cè)到的真空度信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給核心控制器PLCl。
[0008]所述核心控制器PLCl實(shí)時(shí)接收水流量信號(hào)，并將接收到的水流量信號(hào)與預(yù)設(shè)的流量標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷是否控制電磁閥2的開度；所述核心控制器PLCl實(shí)時(shí)接收真空度信號(hào)，并將接收到的真空度信號(hào)與預(yù)設(shè)的真空度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷是否控制變頻器3進(jìn)行變頻工作。
[0009]所述電磁閥2為直動(dòng)式電磁閥，電磁閥2的開度調(diào)節(jié)供水管道內(nèi)的水流量。
[0010]所述變頻器3與真空泵的電機(jī)電連接，變頻器3調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制真空泵內(nèi)的真空度。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0012]根據(jù)電磁流量計(jì)4檢測(cè)供水管道內(nèi)水的水流量大小，并將水流量信號(hào)輸出給核心控制器PLC1，核心控制器PLCl比較水流量信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的水流量標(biāo)準(zhǔn)值，核心控制器PLCl根據(jù)二者之間的差值，判斷是否通過控制電磁閥2的開度調(diào)節(jié)供水管道內(nèi)水的流量。根據(jù)真空度傳感器5測(cè)量真空泵內(nèi)的真空度，并將真空度信號(hào)輸出給核心控制器PLClJS心控制器PLCl比較真空度信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的真空度標(biāo)準(zhǔn)值，核心控制器PLCl根據(jù)二者之間的差值，判斷是否通過控制變頻器3調(diào)節(jié)水環(huán)真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制真空泵的真空度。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0014]本實(shí)用新型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)控水環(huán)真空泵內(nèi)的水流量和真空度，使水環(huán)真空泵的功耗降低到最小，使真空泵的工作狀態(tài)始終處于最優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)水環(huán)真空泵的節(jié)能控制，節(jié)約電能和水能同時(shí)可以穩(wěn)定真空度，提高水環(huán)真空泵的工作效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的控制裝置的連接關(guān)系圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型提供的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型提供的控制裝置的水流量閉環(huán)控制回路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型提供的控制裝置的真空度閉環(huán)控制回路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]參見附圖，本實(shí)用新型為基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，包括:設(shè)置在真空泵外的核心控制器PLCl和變頻器3，設(shè)置在真空泵內(nèi)的真空度傳感器5，設(shè)置在真空泵的供水管道內(nèi)的電磁流量計(jì)4和電磁閥2，所述電磁流量計(jì)4的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述真空度傳感器5的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述核心控制器PLCl的輸出端口通過繼電器與電磁閥2電連接，所述核心控制器PLCl的通信輸出端口與變頻器3的通信輸入端口連接。
[0021]所述電磁流量計(jì)4檢測(cè)供水管道內(nèi)水流量，并將檢測(cè)到的水流量信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給核心控制器PLCl。
[0022]所述真空度傳感器5檢測(cè)真空泵內(nèi)真空度，并將檢測(cè)到的真空度信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給核心控制器PLCl。
[0023]所述核心控制器PLCl實(shí)時(shí)接收水流量信號(hào)，并將接收到的水流量信號(hào)與預(yù)設(shè)的流量標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷是否控制電磁閥2的開度；所述核心控制器PLCl實(shí)時(shí)接收真空度信號(hào)，并將接收到的真空度信號(hào)與預(yù)設(shè)的真空度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷是否控制變頻器3進(jìn)行變頻工作。
[0024]所述電磁閥2為直動(dòng)式電磁閥，電磁閥2的開度調(diào)節(jié)供水管道內(nèi)的水流量。
[0025]所述變頻器3與真空泵的電機(jī)電連接，變頻器3調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制真空泵內(nèi)的真空度。
[0026]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，如圖1所示。該控制裝置由核心控制器PLC1、電磁閥2、電磁流量計(jì)4、真空度傳感器5和變頻器3組成，分為水流量閉環(huán)控制回路和真空度閉環(huán)控制回路。
[0027]參見圖3，該控制裝置的水流量閉環(huán)控制回路為:電磁流量計(jì)4采集到的供水管道內(nèi)水流量數(shù)據(jù)的電信號(hào)傳輸?shù)胶诵目刂破鱌LCl的模擬量輸入端口，核心控制器PLCl根據(jù)水流量數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的流量標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，確定是否控制電磁閥2。電磁閥2控制供水管道的閥門開度，進(jìn)而控制供水管道內(nèi)水的流量，即水環(huán)真空泵的供水流量。其中，電磁閥2為直動(dòng)式電磁閥。電磁流量計(jì)4輸出信號(hào)為4-20mA的電流信號(hào)。核心控制器PLCl可以選擇西門子LOGO! 230RC0和模擬量輸入擴(kuò)展模塊LOGO ! DM16230R。
[0028]當(dāng)供水管道內(nèi)水的流量與預(yù)先設(shè)置的流量標(biāo)準(zhǔn)值的差值為負(fù)值時(shí)，打開電磁閥2，增加供水管道內(nèi)水的流量。當(dāng)供水管道內(nèi)水的流量與預(yù)先設(shè)置的流量標(biāo)準(zhǔn)值的差值為零時(shí)，保持當(dāng)前電磁閥2的開度，保持供水管道內(nèi)水的流量。當(dāng)供水管道內(nèi)水的流量與預(yù)先設(shè)置的流量標(biāo)準(zhǔn)值的差值為正值時(shí)，關(guān)閉電磁閥2，減少供水管道內(nèi)水的流量。
[0029]參見圖4，該控制裝置的真空度閉環(huán)控制回路為:真空度傳感器5采集到的真空泵內(nèi)真空度數(shù)據(jù)的電信號(hào)傳輸?shù)胶诵目刂破鱌LCl的模擬量輸入端口，核心控制器PLCl根據(jù)真空泵內(nèi)真空度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的真空度標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，確定是否控制變頻器3，進(jìn)而控制真空泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制真空泵內(nèi)的真空度。真空度傳感器5采用PT500-708Z型真空度傳感器，兩線制接法可以輸出4-20mA的電流信號(hào)，通過變頻器3來控制真空泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，變頻器3可以選擇ACS800或其他型號(hào)相同功能的變頻器。
[0030]當(dāng)測(cè)量到真空泵內(nèi)的真空度與預(yù)先設(shè)置的真空度標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值為負(fù)值時(shí)，通過控制變頻器3升高交流電的頻率，增加水環(huán)真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，提高真空泵的真空度。當(dāng)測(cè)量到真空泵內(nèi)的真空度與預(yù)先設(shè)置的真空度標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值為零時(shí)，通過控制變頻器3保持當(dāng)前交流電的頻率，保持水環(huán)真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，保持真空泵的真空度。當(dāng)測(cè)量到真空泵內(nèi)的真空度與預(yù)先設(shè)置的真空度標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值為正值時(shí)，通過控制變頻器3降低交流電的頻率，降低水環(huán)真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低真空泵的真空度。
[0031 ] 核心控制器PLCl選擇西門子LOGO ! 230RC0和模擬量輸入擴(kuò)展模塊LOGO !DM16230R;電磁流量計(jì)4采用兩線制接法，輸出4_20mA的電流信號(hào)；真空度傳感器5選擇PT500-708Z型真空度傳感器，采用兩線制接法，輸出4-20mA的電流信號(hào)；電磁閥2和變頻器3使用LOGO! 230RC0的繼電器輸出端口進(jìn)行控制。LOGO ! 230RC0和LOGO! DM16230R的電源L、N(M)端分別接到外接電源上。通過PLC編程，在這種接線方式下，可以實(shí)現(xiàn)水環(huán)真空泵的節(jié)能控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，其特征在于，包括:設(shè)置在真空泵外的核心控制器PLC(I)和變頻器(3)，設(shè)置在真空泵內(nèi)的真空度傳感器(5)，設(shè)置在真空泵的供水管道內(nèi)的電磁流量計(jì)⑷和電磁閥(2)，所述電磁流量計(jì)(4)的輸出端口與核心控制器PLC(I)的模擬量輸入端口連接，所述真空度傳感器(5)的輸出端口與核心控制器PLC(I)的模擬量輸入端口連接，所述核心控制器PLC(I)的輸出端口通過繼電器與電磁閥(2)電連接，所述核心控制器PLC(I)的通信輸出端口與變頻器(3)的通信輸入端口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，其特征在于:所述電磁流量計(jì)(4)檢測(cè)供水管道內(nèi)水流量，并將檢測(cè)到的水流量信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給核心控制器PLC⑴。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，其特征在于:所述真空度傳感器(5)檢測(cè)真空泵內(nèi)真空度，并將檢測(cè)到的真空度信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給核心控制器PLC⑴。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，其特征在于:所述電磁閥(2)為直動(dòng)式電磁閥，電磁閥(2)的開度調(diào)節(jié)供水管道內(nèi)的水流量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，其特征在于:所述變頻器(3)與真空泵的電機(jī)電連接，變頻器(3)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制真空泵內(nèi)的真空度。
【專利摘要】基于PLC實(shí)現(xiàn)的水環(huán)真空泵節(jié)能控制裝置，包括：核心控制器PLC、變頻器、真空度傳感器、電磁流量計(jì)和電磁閥，電磁流量計(jì)的輸出端口與核心控制器PLC的模擬量輸入端口連接，真空度傳感器的輸出端口與核心控制器PLC的模擬量輸入端口連接，核心控制器PLC的輸出端口通過繼電器與電磁閥電連接，核心控制器PLC的通信輸出端口與變頻器的通信輸入端口連接；電磁流量計(jì)和真空度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)控水環(huán)真空泵內(nèi)的水流量和真空度，使水環(huán)真空泵的功耗降低到最小，使真空泵的工作狀態(tài)始終處于最優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)水環(huán)真空泵的節(jié)能控制，節(jié)約電能和水能同時(shí)可以穩(wěn)定真空度，提高水環(huán)真空泵的工作效率，具有節(jié)省能耗、提高效率的特點(diǎn)。
【IPC分類】F04C28/00
【公開號(hào)】CN204677437
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520072683
【發(fā)明人】孟彥京, 趙丹, 馬匯海, 段明亮, 陳景文, 朱納
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué), 陜西科達(dá)電氣有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年2月2日