一种变频恒压供水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种变频恒压供水系统，包括恒压控制器、变频器、水泵、压力传感器；所述变频器接受恒压控制器的信号对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给恒压控制器，再通过PID运算调节变频器的频率来控制水泵的转速，形成一个闭环控制系统。该变频恒压供水系统可以实现节电20%-40%，配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠；可消除水锤效应，而且可以减少电机的磨损和平均扭矩，从而减少维修费用和提高水泵寿命；减少了原有供水方式的二次污染，可以通过远程控制，可以实现无人值守，节省人力物力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及供水设备远程控制
，尤其是一种变频恒压供水智能远程控制器。
技术介绍
随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理的水平高低。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启停电机控制、水塔二次供水调节的方式，前者产生大量的能耗，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命；后者则需要大量的占地与投资。且由于二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速的运行十分稳定可靠，没有频繁的启停现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。当前，变频恒压供水技术中采用变频器控制水泵的转速，水管管网压力的闭环调节即多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器（PLC）实现；有的采用单片机及相应的软件实现。这两种控制方案，从可靠性方面讲，PLC优于单片机；从经济性方面看，单片机优于PLC。在变频与工频电源的切换技术上，多数采用主电路串接软启动器的方法进行降压启动，也有采用切换时封锁变频器的控制脉冲，使变频器的输出为零，切换到工频电源上。这两种方法中，采用主电路串接软启动器的方法进行降压启动容易实现，软启动器一般为成品部件，但设备投资较大；后者采用切换时封锁变频器的控制脉冲设备投资少，但是频率波动大，易引起水管管网压力不稳定。当前的变频器多为通用型且单机控制即一台变频器拖动一台电机，功能主要限定在频率控制、正反转控制、制动控制、压频比控制及各种保护功能。应用在中、大容量的变频恒压供水系统中，为了满足供水量大小需求不同时，保证水管管网压力恒定，需在变频器外部提供压力闭环调节；多天水泵的循环控制需外部提供逻辑控制；在变频与工频电源的切换技术上，大多采用主电路串接软启动器降压启动的方法。八十年代中期进入中国市场的日本Samco供水，推出了独有的恒压供水基板。它将PID调节器和PLC等硬件集成在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能，只需要搭载配套的恒压供水单元，便可以直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多7台电机泵的供水系统。该设备简化了电路结构和实际工作量，提高了系统的可靠性，降低了成本。国内如艾默生和森兰变频器等也推出恒压供水专用变频器，无需外接PLC和PID控制器，可完成最多4台水泵的循环切换、定时起停、定时循环。但是操作不具有数据通信功能，只能只适用于小容量，控制要求不高的供水场合。变频供水系统目前正向集成化、维护操作简单化方向发展。在国内外，专门针对供水的系统集成化越来越高，很多专用恒压供水控制器集成PLC或PID。同时维护操作越来越简单。目前，在美国、日本、法国等地的有些城市已基本实现了供水系统的计算机优化，把变频供水与计算机直接调度管理结合起来，通过网络可以实现采用智能手机、电脑查看和控制变频恒压供水系统的运转。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是，克服现有技术方法的不足，提供了一种可以实现节电20%-40%，配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠；可消除水锤效应，而且可以减少电机的磨损和平均扭矩，从而减少维修费用和提高水泵寿命；减少了原有供水方式的二次污染，可以通过远程控制，可以实现无人值守，节省人力物力的一种变频恒压供水系统。为实现上述专利技术目的，提出了如下技术方案：一种变频恒压供水系统，包括恒压控制器、变频器、水泵、压力传感器；所述变频器接受恒压控制器的信号对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给恒压控制器，再通过PID运算调节变频器的频率来控制水泵的转速，形成一个闭环控制系统。所述变频恒压供水系统的工作过程：压力传感器将管道中的水压值变换成电流信号（4~20mA）或远传压力表信号（1~5V），送入恒压控制器，经与压力设定值比较、PID运算，去控制变频器的输出频率大小，从而控制电机的转速。通过恒压控制器控制四台水泵在工频电网与变频输出之间切换，改变4台水泵的运转状态和转速，实现与设定压力值为基准的恒压供水自动调节闭环控制系统。所述变频恒压供水系统由一个变频器控制四个水泵；当系统启动后第一台水泵以变频从0Hz开始运行，到50Hz后若压力仍小于设定压力则切换至工频运行，同时变频启动下一台水泵从0Hz开始运行；若运行到50Hz后还未达到设定压力值则又切换到工频运行，同时启动下一台水泵；如压力超过设定值则系统则会降频或减泵，以此到达压力恒定在设定值。无用水时压力达到设定值后，系统会自动进入休眠状态，当有人用水时系统会自动苏醒。所述变频恒压供水系统由一台变频器控制一台水泵工作，所述变频器为ACI变频器；系统包括ACI变频器、水泵、压力传感器；所述ACI变频器接受对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给ACI变频器，再通过改变ACI变频器的频率来控制水泵的转速，形成一个闭环控制系统。ACI变频器本身具有PID调节功能，在一拖一的情况下也可以不选用外置恒压控制器，调节更加平稳。所述恒压控制器包括中央处理器、电源电路、按键显示电路、复位电路、时钟电路、通信电路、模拟量输入电路、继电器输出电路以及保护输入电路；所述电源电路通过整流、滤波、逆变对普通交流输入电压进行处理获得恒压控制器工作电源；所述通信电路用于控制信号的输入输出；所述模拟量输入电路用于压力信号的传输；所述继电器输出电路用于连接工频变频继电器输出。所述继电器输出电路是8路工频变频控制继电器输出，用于一台变频器控制四台水泵的控制方式；所述保护输入电路是1路故障继电器输出，用于外部故障报警，和4路水泵过载保护检测开关量输入，用于接热继电器的保护输出信号；1路水位检测开关量输入；所述模拟量输入电路是两路模拟量输入AI（4~20mA）/VI（1-5V），用于压力信号检测；2路外部启停控制开关量输入；通信电路包括RS485通讯接口，连接变频器，控制变频器的运行；RJ45网络接口，连接网络，远程控制。变频恒压供水智能远程控制器、变频器、PC、无线网络终端、控制柜、供水管网和水泵设备组成一套变频恒压智能远程控制管理系统。可以通过智能手机、平板电脑、PC机查看供水系统的运行转态，也可以控制供水系统的启停、设定压力值、修改参数等，这样极大减少用人成本和解决故障的时间。该技术的有益效果：本技术的变频恒压供水系统具有以下优点：1、高效节能；2、恒压供水（实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变化，从而可以保证用户任何时候的用水压力，不会出现在用水高峰期热水器不能正常使用的情况）；3、安全卫生；系统实现闭环供水后，用户的水全部由管道直接供给，取消了水塔、天面水池、气压罐等设施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理工作；4、自动运行、管理简便；功能完善，自动控制，自动启停，泵房可以不用设岗位，可以远程控制，只需定期检查、保养；5、延长设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频恒压供水系统，其特征在于，包括恒压控制器、变频器、水泵、压力传感器；所述变频器接受恒压控制器的信号对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给恒压控制器，再通过PID运算调节变频器的频率来控制水泵的转速，形成一个闭环控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种变频恒压供水系统，其特征在于，包括恒压控制器、变频器、水泵、压力传感器；所述变频器接受恒压控制器的信号对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给恒压控制器，再通过PID运算调节变频器的频率来控制水泵的转速，形成一个闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种变频恒压供水系统，其特征在于，所述变频恒压供水系统由一个变频器控制四个水泵。
3.根据权利要求1所述的一种变频恒压供水系统，其特征在于，所述变频恒压供水系统由一台变频器控制一台水泵工作，所述变频器为ACI变频器；系统包括ACI变频器、水泵、压力传感器；所述ACI变频器接受对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给ACI变频器，再通过改变ACI变频器的频率来控制水泵的转速，形成一个闭环控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种变频恒压供水系统，其特征在于，所述恒压控制器包括中央处理器、电源电路、按键显示电路、复位电路、时钟电路、通信电路、模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋辉，杨连根，宾盛军，
申请(专利权)人：广州市珠峰电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44