一种水泵控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水泵控制系统，包括至少一组并联的主驱动控制器和从驱动控制器。主驱动控制器包括变频控制器、电机、压力表、输出端口、输入端口、扩展端口、蓝牙端口、总线端口、断路器、总线、移动设备、蓝牙、远程端口及无线端口；从驱动控制器包括断路器、接触器、输入端口、输出端口及电机。本发明专利技术的主驱动控制器与从驱动控制器均采用模块化设计，直接集成到水泵电机上提高了标准化程度，除去了独立的水泵控制柜；水泵控制系统内嵌了强大的通讯功能，实现联网监测和控制；另外多台主驱动控制器之间设置了自动切换功能；控制系统运行模式分为自动和手动，便于调试或者故障诊断和分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水泵控制系统，特别是二次给水设备所用的水泵控制系统。
技术介绍
二次给水设备是一种直接与市政供水管网联接、在市政管网剩余压力基础上串联叠压供水而确保市政管网压力不小于设定压力的二次加压给水系统。二次给水设备充分利用管网压力，系统封闭，杜绝水质二次污染，是高层建筑供水设计的新型增压稳流装置。二次给水设备一般采用2-6台水泵组成的变频泵组系统。水泵控制系统广泛的应用于二次给水设备系统中：一方面水泵控制系统根据给水系统对流量和扬程的需求，通过传感器反馈信号自动的控制水泵启停数量和调节水泵的转速，使得给水设备更加节能环保；另一方面水泵控制系统还配置了一下通讯功能用于实现状态监控。目前这类水泵控制系统一般由独立的控制柜实现，主要存在三方面的问题：一是标准化程度低，对不同的客户需求采用不同的配置，扩展性差；二是控制柜电气元件配置复杂，控制柜体积大；三是通讯功能不能满足当前智慧水务的要求。针对上述问题，本专利技术的水泵控制系统的水泵驱动控制器采用模块化设计，直接集成到水泵电机上，其具有如下优势：一方面，水泵控制系统提高了标准化程度，除去了独立的水泵控制柜；另一方面水泵控制系统内嵌了强大的的通讯功能，实现联网监测和控制。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种水泵控制系统，其包括并联设置的至少一台主驱动控制器和一台从驱动控制器；所述主驱动控制器通过断路器连接至电网并通过总线端口连接至总线实现互联通讯，所述主驱动控制器还包括：变频控制器，根据系统信号调节电机的转速；由所述总线控制驱动并由所述变频控制器控制转速的所述电机，其作为原动机驱动水泵；设置在水泵出口的压力表，测量系统压力并反馈至所述变频控制器以调节所述电机的转速；输入端口，接受来自系统中传感器的信号并反馈至所述变频控制器；输出端口，接受来自所述变频控制器的控制信号与总线的控制信号并输出用于控制系统中的功能元件；扩展端口，连接至远程服务器并与所述变频控制器相互反馈信息；蓝牙端口，用于与移动设备进行蓝牙通讯并与所述变频控制器相互反馈；所述从驱动控制器包括断路器、接触器、输入端口、输出端口，以及由所述从驱动控制器控制的电机；所述从驱动控制器通过所述断路器连接至所述电网，并通过所述输入端口与输出端口连接至所述总线以实现与所述远程服务器的互联通讯，所述接触器用于控制所述电机启停。由于所述从驱动控制器不包括变频控制器，从而降低了水泵控制系统的成本；当有多组所述主驱动控制器与从驱动控制器时，每组所述主驱动控制器与从驱动控制器之间实现互联，多组所述主驱动控制器之间实现自动切换；所述远程服务器作为水泵系统控制的中心计算机，其安装有应用平台作为应用程序的软件环境。其中，所述主驱动控制器为所述变频控制器与断路器、输入端口、输出端口、扩展端口及蓝牙端口集成的一体式结构。其中，所述主驱动控制器为所述变频控制器与电机为集成的一体式结构。其中，所述电机为异步电机或者同步电机。其中，所述移动设备包括蓝牙和远程端口，其通过所述蓝牙与所述蓝牙端口通讯，并通过所述远程端口实现所述移动设备与远程服务器的无线通讯。其中，所述扩展端口包括无线端口及以太网，其通过所述无线端口实现与所述远程服务器的无线通讯，或者通过所述以太网连接至互联网并进
一步连接至所述远程服务器。通过上述技术方案，本专利技术提供的水泵控制系统用于在系统中2-6台电机驱动水泵并在运行时对系统实施控制。对水泵系统的控制，目前主要采用变频控制器，变频控制器内部的PID控制器通过运行变频电机和根据需求控制电机的速度调节水泵的转速，从而对水泵系统流量和压力进行调整。当水泵系统的管网压力低于用户需要的设定压力时，变频控制器自动升高水泵的转速以满足系统压力要求，如果电机转速达到最大限制转速时管网压力仍低于用户需要的设定压力，其中一台水泵的主驱动控制器通过总线把信号传递给系统中的其他水泵并调节其转速，直到水泵系统压力满足设定压力。而当水泵控制系统中水泵以最小频率运行时，如果系统压力仍大于用户设定压力，则控制系统将让最近启动的水泵停机。如果检测到压力过高时没有正在运行的其它水泵，则当前泵将直接进入睡眠模式。本专利技术的水泵控制系统配置了多组主驱动控制器之间的自动切换功能，而从驱动控制器分别受对应组的主驱动控制器的控制，该自动切换功能用于均衡系统中所有电机的寿命，即：控制系统统计每台电机的运行小时数，并据此调整电机的启动顺序，运行累计时间数最低的电机将首先启动，运行累计时间最大的电机将最后启动。控制系统运行模式分为自动和手动，便于调试或者故障诊断和分析。通过水泵控制系统接受传感器参数、控制参数和系统保护参数。另外，水泵控制系统还配置了查看当前变频控制器故障或供水系统故障信息以及历史故障信息等报警信息的功能。当市政管网停水时，水泵控制系统在液位控制器控制下自动停止运行，市政管网供水恢复后，自动启动重新恢复正常供水等停水停机功能。用户不用水或用水量很小时设备自动进入休眠状态(停机)并保持供水压力，用户恢复用水时系统自动唤醒，恢复正常供水。当小区停电时，由市政管网继续向低区用户供水，停电不停水。设备恢复供电后，自动启动，恢复正常供水的停电继续供水。本专利技术水泵控制系统配置了强大的通讯功能包括但不限于：①采用无线蓝牙技术，实现在移动设备，比如手机上通过应用程序操作控制智能水
泵系统；②通过网络互联技术(如GPRS或以太网)实现无线远程监控；③通过工业总线协议(比如RS485，Modbus)实现组网；④配置触摸屏操作面板实现就地操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例所公开的一种水泵控制系统原理示意图；图2为本专利技术实施例所公开的扩展端口功能示意图；图3为本专利技术实施例所公开的移动设备功能示意图。图中数字表示：1.变频控制器 2.电机 3.压力表4.输出端口 5.输入端口 6.扩展端口7.蓝牙端口 8.总线端口 9.断路器10.总线 11.断路器 12.接触器13.输入端口 14.输出端口 15.电机16.移动设备 161.蓝牙 162.远程端口61.无线端口 62.以太网 63.互联网64.远程服务器 65.应用平台具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1为并联配置有一台主驱动控制器与一台从驱动控制器的水泵控制系统原理示意图，如图所示，本专利技术的水泵控制系统具体包括并联连接至电网与总线10的主驱动控制器I与从驱动控制器II。其中，主驱动控制器I包括：变频控制器1、电机2、压力表3、输出端口4、输入端口5、扩展端口6、蓝牙端口7、总线端口8及断路器9。从驱动控制器II包括：断路器11、接触器12、输入端口13、输出端口14和电机15。主驱动控制器I和从驱动控制器II分别由电网通过断路器9
和断路器11供电，其通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泵控制系统，其特征在于，包括并联设置的至少一台主驱动控制器和一台从驱动控制器；所述主驱动控制器通过断路器连接至电网并通过总线端口连接至总线实现互联通讯，所述主驱动控制器还包括：变频控制器，根据系统信号调节电机的转速；由所述总线控制驱动并由所述变频控制器控制转速的所述电机，其作为原动机驱动水泵；设置在水泵出口的压力表，测量系统压力并反馈至所述变频控制器以调节所述电机的转速；输入端口，接受来自系统中传感器的信号并反馈至所述变频控制器；输出端口，接受来自所述变频控制器的控制信号与总线的控制信号并输出用于控制系统中的功能元件；扩展端口，连接至远程服务器并与所述变频控制器相互反馈信息；蓝牙端口，用于与移动设备进行蓝牙通讯并与所述变频控制器相互反馈；所述从驱动控制器包括断路器、接触器、输入端口、输出端口，以及由所述从驱动控制器控制的电机；所述从驱动控制器通过所述断路器连接至所述电网，并通过所述输入端口与输出端口连接至所述总线以实现与所述远程服务器的互联通讯，所述接触器用于控制所述电机启停；所述远程服务器作为水泵系统控制的中心计算机，其安装有应用平台作为应用程序的软件环境。

【技术特征摘要】
1.一种水泵控制系统，其特征在于，包括并联设置的至少一台主驱动控制器和一台从驱动控制器；所述主驱动控制器通过断路器连接至电网并通过总线端口连接至总线实现互联通讯，所述主驱动控制器还包括：变频控制器，根据系统信号调节电机的转速；由所述总线控制驱动并由所述变频控制器控制转速的所述电机，其作为原动机驱动水泵；设置在水泵出口的压力表，测量系统压力并反馈至所述变频控制器以调节所述电机的转速；输入端口，接受来自系统中传感器的信号并反馈至所述变频控制器；输出端口，接受来自所述变频控制器的控制信号与总线的控制信号并输出用于控制系统中的功能元件；扩展端口，连接至远程服务器并与所述变频控制器相互反馈信息；蓝牙端口，用于与移动设备进行蓝牙通讯并与所述变频控制器相互反馈；所述从驱动控制器包括断路器、接触器、输入端口、输出端口，以及由所述从驱动控制器控制的电机；所述从驱动控制器通过所述断路器连接至所述电网，并通过所述输入端口与输出端口连接至所述总线以实现与所述远程服务器的互联通讯，所述接触器用于控制所述电机启停；所述远程服务器作为水泵系统控制的中心计算机，其安装有应用平台作为应用程序的软件环境。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈拥军，
申请(专利权)人：池泉，
类型：发明
国别省市：上海;31