一种无传感恒压供水用自动标定系统及其工作方法技术方案

一种无传感恒压供水用自动标定系统及其工作方法，本发明专利技术涉及一种水泵用自动标定系统。目前，无传感恒压供水系统标定不准确、可靠性差。本发明专利技术包括上位机、变频器、电机、水泵、调节阀、压力传感器、PLC；PLC与上位机、变频器、调节阀、压力传感器连接；变频器和电机为一体式结构；水泵通过联轴器与电机相连；调节阀置于水泵出水口处，压力传感器设于水泵出口处；上位机记录阀门开值、电机的功率、转速、实际压力的关系以实现恒压标定。本技术方案标定可自动化进行，标定效率高，标定准确性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水泵用自动标定系统，尤其指一种无传感恒压供水用自动标定系统。
技术介绍
水泵应用广泛，如工业、农业、国防建设等领域，而且水泵系统供水控制方案多样，有恒压、恒流量、恒比例等。控制方案的好坏直接影响水泵性能的体现，间接决定生产效率的高低。在恒压供水控制中，系统常采用PLC读取水泵出口压力传感器值，同时调节水泵转速，使出口压力等于档位压力值，实现水泵恒压供水的目的。这种由档位控制的系统自动化程度不高，精度不高，除此之外，传感器成本较高，而且随着使用时间的加长，外界因素的变化，容易造成传感器失灵，因此大大降低了系统的可靠性。恒流量和恒比例控制同样存在着自动化程度不高、精度不高、传感器易损坏的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种无传感恒压供水用自动标定系统及其工作方法，以达到标定准确、可靠的目的。为此，本专利技术采取以下技术方案。一种无传感恒压供水用自动标定系统，其特征在于：包括上位机、变频器、电机、水泵、调节阀、压力传感器、PLC；所述的PLC与上位机、变频器、调节阀、压力传感器连接；所述变频器和电机为一体式结构；所述水泵通过联轴器与电机相连；所述调节阀置于水泵出水口处，所述压力传感器设于水泵出口处以测量出水口处的压力；PLC接收上位机调节阀阀门开度指令后控制调节阀开度，读取压力传感器测得的实际压力，传输信号至变频器，由变频器调节电机转速；当标定压力和实际压力相等时PLC请求变频器输出功率和转速信号，并将此时电机的功率、转速、实际压力反馈给上位机，上位机记录阀门开值、电机的功率、转速、实际压力的关系以实现恒压标定。所述自动标定系统标定完成新的无压力传感器水泵系统后，新的无传感器水泵系统即可根据变频器标定时记录的功率、转速、压力及其它们之间的关系实现恒压供水的目的，除此之外，自动标定系统还能检测已投入使用的无传感器水泵系统在恒压供水时的一些标定数据是否需要修正。在标定时，通过压力传感器获知实际压力，标定系统建立电机的功率、转速、阀门开度、出口压力的关系，标定可自动化处理，标定效率高，标定准确性好。在水泵恒压供水时，根据标定系统获得的数据来控制水泵的工作，水泵恒压供水系统工作时无需获取压力传感器的数据，通过电机的功率、转速、阀门开度便可获知水泵的出口压力，故而水泵恒压供水系统就可去除压力传感器，降低水泵恒压供水装置的成本，提高水泵恒压供水系统的可靠性，避免压力传感性因工作时间过长，而失灵的情况发生；同时也提高了水泵恒压供水系统自动化程度、精度。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术还包括以下附加技术特征。所述的上位机通过串口与PLC通讯，以实现信息交互。所述的PLC通过串口与变频器通讯，以实现信息的交互。还包括流量传感器，所述的流量传感器设于水泵出口处以测量出水口处的流量，流量传感器与PLC相连；PLC将流量传感器流量值反馈给上位机以在绘制流量值和参数关系图时提供依据。本专利技术的另一个方面为提供一种无传感恒压供水用自动标定系统的自动标定方法，自动标定方法包括以下步骤：1）上位机发送标定压力和阀门开度值给PLC；2）PLC接收上位机发送的标定压力和阀门开度指令，根据指令调节阀门开度；读取压力传感器测得的实际压力；3）当实际压力与标定压力不同时，PLC通知变频器调节电机转速；当实际压力与标定压力相同时，获得变频器将此时的功率、转速，并将变频器的功率、转速、实际压力上送至上位机；4）上位机根据PLC的上送数据，制成关系表格和/或图形以供无压力传感器的恒压供水用。利用上位机标定水泵恒压供水系统，代替了传统的档位标定，其平滑度好，而且数字和波形共存，直观性强。上位机根据需求设置不同阶梯的开度值，PLC根据开度值调节阀门开度。上位机设定标定阶梯，并依次根据标定阶梯进行标定以实现全部的自动标定。在自动标定时，上位机根据标定阶梯间隔发送0-10v指令范围内的阀门开度值和不同标定压力。提高标定平滑度。当水泵出口处设有流量传感器时，本专利技术提供另一种自动标定方法，自动标定方法包括以下步骤：1）上位机每发送一次标定压力至PLC后，PLC记录标定压力，上位机每发送一次阀门开度值至PLC后，PLC根据指令调节阀门开度；2）PLC接收上位机指令，执行阀门开度，实时读取水泵出水口处的流量传感器测得的实际流量和压力传感器测得的实际压力，并比较标定压力和实际压力的大小；3）若标定压力和实际压力不相等，则通知变频器调节电机转速直至实际压力等于标定压力；当实际压力等于标定压力时，PLC记录此时的实际流量和实际压力，并请求变频器应答此时变频器的输出功率、转速信号，在接收到变频器应答信号后将功率、转速、流量、压力信号打包传输给上位机；4）所述上位机将接收到的PLC信号两两组合显示在界面波形图上，接着上位机继续发送下次指令，直至完成全部的标定工作。增加实际流量，可作为参考，提高标定工作的准确性上位机发送的第一次阀门开度值设为零，其余的阀门开度均不为零。有益效果：本专利技术可实现水泵恒压供水系统自动标定，工作效率高，且标定平滑度好。同时本专利技术提供人机交互界面，易操作，可实现实时显示功率、转速等数据之间的关系图，直观性强。。附图说明图1a是本专利技术的一种系统构成图。图1b是本专利技术的另一种系统构成图。图2a是本专利技术的上位机标定流程图。图2b是本专利技术的PLC标定流程图。图2c是本专利技术的变频器标定流程图。图中：1-上位机；2-变频器；3-电机；4-水泵；5-调节阀；6-出口流量表；7-出口压力表；8-PLC。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。实施例一：如图1a所示，本专利技术包括上位机1、变频器2、电机3、水泵4、调节阀5、压力传感器7、PLC8；所述的PLC8与上位机1、变频器2、调节阀5、压力传感器7连接；所述变频器2和电机3为一体式结构；所述水泵4通过联轴器与电机3相连；所述调节阀5置于水泵出水口处，所述压力传感器7设于水泵4出口处以测量出水口处的压力；PLC8接收上位机调节阀5阀门开度指令后控制调节阀5开度，读取压力传感器测得的实际压力，传输信号至变频器2，由变频器2调节电机3转速；当标定压力和实际压力相等时PLC8请求变频器输出功率和转速信号，并将此时电机的功率、转速、实际压力反馈给上位机1，上位机记录阀门开值、电机的功率、转速、实际压力的关系以实现恒压标定。为提高标定的准确性，变频器2为水泵电机专用变频器，和电机3为一体式设计，具有参数性能最优化的特点。为提高人机互动性，本自动标定系统以图形用户界面为上位机开发平台，该平台能够让用户实现简单、可视化的操作。为了实现信息的交互，所述的上位机1通过串口与PLC8通讯；所述的PLC8通过串口与变频器2通讯对应的自动标定方法，包括以下步骤：1）上位机发送标定压力和阀门开度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无传感恒压供水用自动标定系统，其特征在于：包括上位机（1）、变频器（2）、电机（3）、水泵（4）、调节阀（5）、压力传感器（7）、PLC(8)；所述的PLC（8）与上位机（1）、变频器（2）、调节阀（5）、压力传感器（7）连接；所述变频器（2）和电机（3）为一体式结构；所述水泵（4）通过联轴器与电机（3）相连；所述调节阀（5）置于水泵出水口处，所述压力传感器（7）设于水泵（4）出口处以测量出水口处的压力；PLC（8）接收上位机调节阀（5）阀门开度指令后控制调节阀（5）开度，读取压力传感器测得的实际压力，传输信号至变频器（2），由变频器（2）调节电机（3）转速；当标定压力和实际压力相等时PLC（8）请求变频器输出功率和转速信号，并将此时电机的功率、转速、实际压力反馈给上位机（1），上位机记录阀门开值、电机的功率、转速、实际压力的关系以实现恒压标定。

【技术特征摘要】
1.一种无传感恒压供水用自动标定系统，其特征在于：包括上位机（1）、变频器（2）、电机（3）、水泵（4）、调节阀（5）、压力传感器（7）、PLC(8)；所述的PLC（8）与上位机（1）、变频器（2）、调节阀（5）、压力传感器（7）连接；所述变频器（2）和电机（3）为一体式结构；所述水泵（4）通过联轴器与电机（3）相连；所述调节阀（5）置于水泵出水口处，所述压力传感器（7）设于水泵（4）出口处以测量出水口处的压力；PLC（8）接收上位机调节阀（5）阀门开度指令后控制调节阀（5）开度，读取压力传感器测得的实际压力，传输信号至变频器（2），由变频器（2）调节电机（3）转速；当标定压力和实际压力相等时PLC（8）请求变频器输出功率和转速信号，并将此时电机的功率、转速、实际压力反馈给上位机（1），上位机记录阀门开值、电机的功率、转速、实际压力的关系以实现恒压标定。
2.根据权利要求1所述的一种无传感恒压供水用自动标定系统，其特征在于：所述的上位机（1）通过串口与PLC（8）通讯，以实现信息交互。
3.根据权利要求1所述的一种无传感恒压供水用自动标定系统，其特征在于：所述的PLC（8）通过串口与变频器（2）通讯，以实现信息的交互。
4.根据权利要求1所述的一种无传感恒压供水用自动标定系统，其特征在于：还包括流量传感器（6），所述的流量传感器（6）设于水泵（4）出口处以测量出水口处的流量，流量传感器（6）与PLC相连；PLC将流量传感器（6）流量值反馈给上位机以在绘制流量值和参数关系图时提供依据。
5.采用权利要求1所述的一种无传感恒压供水用自动标定系统的自动标定方法，其特征在于包括以下步骤：
1）上位机发送标定压力和阀门开度值给PLC；
2）PLC（8）接收上位机（1）发送的标定压力和阀门开度指令，根据指令调节阀门开度；读取压力传感器测得的实际压力；
3）当实际压力与标定压力不同时，PLC（8）通知变频器调节电机转速；当实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏君燕，姜泽，廉晨龙，严伟灿，
申请(专利权)人：卧龙电气集团股份有限公司，卧龙电气集团杭州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33