自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)。該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)包括：水泵；電機，用于帶動所述水泵；可編程控制器；壓力傳感器，安裝在供水管道上，用于檢測供水管道的實際壓力；該壓力傳感器的輸出端與可編程控制器的輸入端連接；以及變頻器，其輸入端與所述可編程控制器的輸出端連接，用于控制所述電機帶動水泵工作。該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)利用可編程序控制器、變頻器、液位傳感器、壓力傳感器等硬件，對供水設(shè)備進行自動檢測調(diào)節(jié)水壓，提高了設(shè)備供水效率，降低了電力資源浪費，延長了水泵電機正常使用壽命，解決了以往可能出現(xiàn)的水量供應(yīng)不足/過量、水壓欠壓/超大等突出問題。
【專利說明】
自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及供水系統(tǒng)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 供水系統(tǒng)中，常采用電機帶動齒輪累把儲水池中的水通過管道輸送給用戶，運種 工作方式的電機轉(zhuǎn)速相對恒定，當(dāng)用戶集中用水、用量較大或遠距離輸送水源時，整條管道 的水壓較低，特別是高樓層用戶的水壓更低。水壓壓力不穩(wěn)定，水壓過高易使水管爆裂，水 壓過低又無法輸送水進高樓用戶，因此現(xiàn)有供水系統(tǒng)中存在的水壓不恒定且無法調(diào)節(jié)的問 題。
[0003] 若采用大功率電機抽水雖使水壓上升，但用電量較大，浪費過多電力資源。
[0004] 公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而 不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或W任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有 技術(shù)。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)，該自動 檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)利用可編程序控制器(PLC)、變頻器、液位傳感器、壓力傳感器等硬件，對 供水設(shè)備進行自動檢測調(diào)節(jié)水壓，提高了設(shè)備供水效率，降低了電力資源浪費，延長了水累 電機正常使用壽命，解決了 W往可能出現(xiàn)的水量供應(yīng)不足/過量、水壓欠壓/超大等突出問 題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)，包括:水累；電 機，用于帶動所述水累;可編程控制器;壓力傳感器，安裝在供水管道上，用于檢測供水管 道的實際壓力;該壓力傳感器的輸出端與可編程控制器的輸入端連接；W及變頻器，其輸入 端與所述可編程控制器的輸出端連接，用于控制所述電機帶動水累工作。
[0007] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，可編程控制器包括模擬量模塊，所述模擬量模塊的輸出 端與可編程控制器的輸入端連接，所述壓力傳感器的輸出端與模擬量模塊的輸入端連接， 將采集到的水壓的物理量轉(zhuǎn)變成電信號傳送給模擬量模塊。
[000引優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，可編程控制器還包括：電源模塊和數(shù)字量輸入輸出模 塊。
[0009] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)還包括液位傳感器，其安裝在 水池的側(cè)壁上，用于檢測水池水量情況。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)利用 可編程序控制器(PLC)、變頻器、液位傳感器、壓力傳感器等硬件，對供水設(shè)備進行自動檢測 調(diào)節(jié)水壓，提高了設(shè)備供水效率，降低了電力資源浪費，延長了水累電機正常使用壽命，解 決了 W往可能出現(xiàn)的水量供應(yīng)不足/過量、水壓欠壓/超大等突出問題。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為本實用新型的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的水累電機主回路模塊示意圖。
[0013] 圖3為本實用新型的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的變頻運行控制模塊示意圖。
[0014] 圖4為本實用新型的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的化C與變頻器聯(lián)合控制模塊示意圖。
[0015] 圖5為本實用新型的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的化C程序模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實用 新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0017] 除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語"包括"或其變 換如"包含"或"包括有"等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元 件或其它組成部分。
[0018] 如圖1所示，根據(jù)本實用新型【具體實施方式】的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)的具體包括： 壓力傳感器1、可編程控制器(PLC)3、變頻器4、電機5和水累6,其中，可編程控制器(PLC)3具 有模擬量模塊，壓力傳感器1安裝在管道上，用于檢測管道實際壓力，它把水壓的物理量轉(zhuǎn) 變成電信號傳送給模擬量模塊，模擬量模塊再把該電信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量信號送給可編程控 制器(PLC)3,構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。用戶設(shè)定壓力值后，可編程控制器(PLC)根據(jù)壓力設(shè)定值 與實際壓力值進行邏輯判斷，輸出模擬量給變頻器，變頻器控制電機帶動水累工作。用戶集 中用水(水壓偏低），化C輸出較大電壓值給變頻器，電機帶動水累高速運行，W此彌補供水 不足情況;用戶零散用水(水壓偏高），化C輸出較小值給變頻器，電機帶動水累低速運行，W 此減輕供水過足情況。該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)利用可編程序控制器(PLC)、變頻器、液位 傳感器、壓力傳感器等硬件，對供水設(shè)備進行自動檢測調(diào)節(jié)水壓，提高了設(shè)備供水效率，降 低了電力資源浪費，延長了水累電機正常使用壽命，解決了 W往可能出現(xiàn)的水量供應(yīng)不足/ 過量、水壓欠壓/超大等突出問題。
[0019] 具體來講，可編程控制器(PLC)3包括:電源模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊和模擬量模 塊，模擬量模塊的輸出端與可編程控制器(PLC)3的輸入端連接，用于把壓力傳感器1采集到 的水壓的電信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量信號送給可編程控制器(PLC)3,構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0020] 壓力傳感器1作為管道壓力的采集端，安裝在管道2上，用于檢測管道實際壓力 (水壓）；該壓力傳感器1的輸出端與模擬量模塊的輸入端連接，將采集到的水壓的物理量轉(zhuǎn) 變成電信號傳送給模擬量模塊。
[0021] 變頻器4的輸入端與可編程控制器(PLC)3的輸出端連接，用于控制電機5帶動水累 6工作?？删幊炭刂破?PLC)根據(jù)壓力設(shè)定值與實際壓力值進行邏輯判斷，輸出的模擬量給 變頻器4，變頻器4控制電機5帶動水累6工作。用戶集中用水(水壓偏低），PLC輸出較大電壓 值給變頻器，電機帶動水累高速運行，W此彌補供水不足情況;用戶零散用水(水壓偏高）， PLC輸出較小值給變頻器，電機帶動水累低速運行，W此減輕供水過足情況。
[0022] 自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，其主要包括:水累電機主回路模塊、變頻 運行控制模塊、PLC與變頻器聯(lián)合控制模塊和化C程序模塊，具體說明如下：
[0023] 圖2為水累電機主回路模塊，其中：L1、L2、L3為S相交流電，R/S/T、U/V/W分別為變 頻器輸入、輸出端，QS為電源主回路開關(guān)。通過可編程控制器(PLC)的數(shù)字量信號控制變頻 器運行方向，模擬量信號控制變頻器運行速度，達到動態(tài)控制水累電機M高速或低速運行。
[0024] 圖3為變頻運行控制模塊，其中：SAl為手動/自動切換旋鈕，KA0-KA3為中間繼電 器，化1-HL4為信號指示燈，Q0.0 、Q0.1、Q0.2為化C輸出點并分別表示存在水源、電機變頻運 行、電機變頻故障。工作流程分為手動、自動兩種模式，手動模式時:SAl旋到ON檔且變頻器 無故障時，中間繼電器KA3得電使其常開觸點閉合，一方面使變頻器MM420正轉(zhuǎn)信號條件得 到滿足，另一方面使圖3中指示燈化4得電W此示意水累電機正在工作；自動模式時:SAl須 旋到OFF檔且在PLC程序控制下使中間繼電器KAl得電吸合，從而保證中間繼電器KA3得電并 使水累電機進入自動運行模式。
[0025] 圖4為化C與變頻器聯(lián)合控制模塊:可編程控制器(PLC)3主要由電源模塊(文中未 標(biāo)識）、數(shù)字量輸入輸出模塊(DI/D0)、模擬量模塊(AI/A0)組成。I0.0 、IO. 1為化C輸入點，分 別表示自動模式、變頻報警點；QO.0、QO. 1為化C輸出點，分別表示水源化AO)、變頻運行 化Al)、變頻報警化A2);液位傳感器信號、壓力傳感器信號輸出的電流信號為0-20mA，并分 別被接到化C的模擬量模塊輸入端RA/A+/A-和RB/B+/B-輸出的電壓信號MO、VO被接到到變 頻器模擬量端子3、4。當(dāng)管道壓力大于設(shè)定值，電壓信號M0、V0輸出量變小，變頻器輸出較低 頻率，水累電機低速運行；當(dāng)管道壓力小于設(shè)定值，電壓信號M0、V0輸出量變大，變頻器輸出 較高頻率，水累電機高速運行，達到自動檢測調(diào)節(jié)水壓的目的。西口子變頻器匪420端子1、 2、3用于手動模式下調(diào)節(jié)頻率，R是一個滑動電阻，通過KAl的觸點切換手動、自動模式。端子 12、13輸出的電壓值反饋到觸摸屏(歷I)上，水壓設(shè)定值、運行時間、系統(tǒng)功能等參數(shù)設(shè)置直 接在觸摸屏上設(shè)定并與化C進行實時通訊。端子19、20為變頻器報警輸出點，如水累電機過 載、短路、缺相等故障發(fā)生時，IO. 1為on并被反饋到數(shù)字量模塊DI/D0中。
[0026] 圖5為化C程序模塊:下表對圖5中的輸入輸出點、內(nèi)部變量進行注釋：
[0027]
[002引
[0029] PLC程序梯形圖注釋：
[0030] 程序第1行:操作者撥到自動模式（I0.0 為on)，且管道內(nèi)存在水源(QO . 0為on)，水 管壓力實際值(VD16)大于壓力下限設(shè)定值(VDO)而又小于壓力上限設(shè)定值(VD4)時，程序流 程導(dǎo)通使延時定時器T30得電，經(jīng)過30*100 = 3000ms = 3s后T30內(nèi)部常開點閉合。
[0031] 程序第2行：當(dāng)水壓實際值(VD16)大于壓力上限設(shè)定值(VD4)，程序流程導(dǎo)通，經(jīng)過 定時30*100ms = 3000ms = 3s后，定時器T31常閉觸點斷開，切斷第3行程序流程，使電機變頻 運行失電（Q0.1為off)。
[0032] 程序第3行：T30處于閉合使第3行程序流程導(dǎo)通，變頻運行輸出點得電（Q0.1為 on)，驅(qū)動水累電機變頻運行。
[0033] 程序第4行:管道內(nèi)存在水源即標(biāo)識值(VD8)大于最小標(biāo)識值(VDlO)，水源指示燈 (Q0.0)有輸出并在操作面板顯示。
[0034] 程序第5行:運行在自動模式(10.0為on),當(dāng)水累電機過載或熱繼電器跳閩等故障 (IO. I為on)發(fā)生時，觸發(fā)變頻器報警指示燈變亮(QO. 2為on)。
[0035] 自動檢測調(diào)節(jié)水壓裝置的調(diào)試：
[0036] 先把主電源回路的開關(guān)QS下閩、拆卸掉變頻器輸出端U/V/W的電纜，進行假負(fù)荷試 運行:合上控制回路和化C的電源，即僅提供24VDC的電源，手動模式下旋鈕SAl為0N，對變頻 器MM420頻率調(diào)整旋鈕逐步增大或減小，觀察觸摸屏(HMI)上的電壓輸出是否也隨之增大或 減小，若變化正常，說明化C與模擬量模塊、變頻器工作正常，若不正常則需要重新檢查圖2、 圖3、圖4的控制線路。把變頻器輸出端U/V/W的電纜接上，合上主電源開關(guān)QS進行帶負(fù)荷運 行。
[0037] 優(yōu)選的，該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)還包括液位傳感器7，其安裝在水池8的側(cè)壁上， 用于檢測水池水量情況。
[0038] 綜上，該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)利用可編程序控制器(PLC)、變頻器、液位傳感器、 壓力傳感器等硬件，對供水設(shè)備進行自動檢測調(diào)節(jié)水壓，提高了設(shè)備供水效率，降低了電力 資源浪費，延長了水累電機正常使用壽命，解決了 W往可能出現(xiàn)的水量供應(yīng)不足/過量、水 壓欠壓/超大等突出問題。
[0039] 前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。運些 描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可W進行 很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理 及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例 性實施方案W及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形 式所限定。
【主權(quán)項】
1. 一種自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)，其特征在于，包括： 水栗； 電機，用于帶動所述水栗； 可編程控制器； 壓力傳感器，安裝在供水管道上，用于檢測供水管道的實際壓力;該壓力傳感器的輸出 端與可編程控制器的輸入端連接;以及 變頻器，其輸入端與所述可編程控制器的輸出端連接，用于控制所述電機帶動水栗工 作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器包括 模擬量模塊，所述模擬量模塊的輸出端與可編程控制器的輸入端連接，所述壓力傳感器的 輸出端與模擬量模塊的輸入端連接，將采集到的水壓的物理量轉(zhuǎn)變成電信號傳送給模擬量 豐旲塊。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控制器還包 括:電源模塊和數(shù)字量輸入輸出模塊。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測調(diào)節(jié)水壓系統(tǒng)，其特征在于，該自動檢測調(diào)節(jié)水壓系 統(tǒng)還包括液位傳感器，其安裝在水池的側(cè)壁上，用于檢測水池水量情況。
【文檔編號】F04B49/06GK205423127SQ201620295844
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】盧銘, 劉先黎, 盧橋, 譚柱, 蘇偉, 黃章源, 陳堂標(biāo), 溫權(quán)
【申請人】廣西玉柴機器股份有限公司