恒压节能单片机控制供水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种恒压节能单片机控制供水装置，属于供水系统中的自动控制仪器。它针对现有应用老式节流阀式的供水系统不能根据管道中的供水压力高低适时调节供水电机的工作，从而不能很好供水的缺点，将现有技术中的供水电机以变频电机取代，同时增加一管道水压检测装置、一供水电机信号给定装置，供水电机信号给定装置对管道水压检测装置中压力传感器检测到的管道内水压的压力信号做适时处理，输出一个频率信号给控制供水电机变频器，控制供水电机的转速，继而调节供水管道中的压力，从而实现供水系统的压力恒定。同时实现水泵电机的加、减速，夜间休眠等功能。本实用新型专利技术能耗低，供水压力恒定，性能可靠。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Constant pressure energy-saving single chip microcomputer control water supply device

The utility model relates to a constant pressure energy-saving single chip microcomputer control water supply device, belonging to an automatic control instrument in a water supply system. It is in view of the existing water supply system can not use the old throttle valve type timely adjust water motor according to the water supply pressure level in the pipe work, which can not supply the shortcomings of the prior motor in water supply will be replaced by the motor, while increasing a pipeline pressure testing water supply device of measuring device, motor for a given signal, pressure signal the water supply pipe device of motor signal given pressure sensor pipeline pressure detection device to detect the water pressure in the timely processing, the output of a frequency signal to control the water supply motor inverter, control and power machine speed, and then adjust the water pressure in the pipeline, so as to realize the constant pressure water supply system. At the same time to achieve the pump motor plus, deceleration, sleep at night and other functions. The utility model has the advantages of low energy consumption, constant water supply pressure and reliable performance.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于供水系统中的自动控制仪器，尤其涉及一种对供水压力进行在线监测和反馈控制的恒压节能单片机控制供水装置。
技术介绍
目前有大多数自来水厂还是应用老式节流阀式供水装置，这是一种能耗极高的方式。无论用水量多少、管道中水压高低，只要泵启动，就是工频运行，而当用水量大时，管道中水压下降，远端或高层用户就没水可用，造成不必要的麻烦。现有的供水系统已不能满足实际需要。
技术实现思路
本技术旨在克服现有技术的不足，提供一种恒压节能单片机控制供水装置，它能适时根据管道中的供水压力调节供水电机的工作，使供水压力始终保持稳定。本技术是这样实现的本技术中的供水电机以变频电机取代，同时增加一管道水压检测装置、一主要由电源电路、单片机、A/D转换器、D/A转换器等组成的供水电机信号给定装置，所述管道水压检测装置所检测到的管道水压信号、及控制信号均以电流或电压信号的形式一并输入到管道水压信号处理给定装置中，由其对上述信号进行处理，并输出控制供水电机转速的信号到供水电机变频器对供水电机进行控制进而调节供水管道中的压力。从而根据实时管道水压动态调节供水电机转速，使供水电机始终工作在管道水压较为稳定的状态。当变频器输出为满负荷而供水压力没有到达预设压力时，则自动开启备用水泵，满足供水压力要求。从而实现供水系统的压力恒定。具体地说，一种恒压节能单片机控制供水装置，包括供水电机，其特征在于所述供水电机为变频电机，它还包括，一管道水压检测装置，它包含一用于检测管道水压的压力传感器，它将所检测到的管道压力信号以电流或电压信号的形式输出；一管道水压信号给定处理装置，主要由电源、单片机、A/D转换器、D/A转换器、光电隔离电路、可编程序控制器PLC、通讯接口、控制按钮、显示器、键盘等组成，所述A/D转换器的模拟量输入端与管道水压检测装置中用于检测管道水压的压力传感器的模拟量输出端相连接，其输出端经光电隔离电路输入到单片机中，该A/D转换器还与一电源相连接，以将反映管道水压大小的模拟量信号转换为数字信号并输入到单片机中；所述控制按钮通过光电隔离电路输入到单片机中，以将控制信号输入到单片机中；所述显示器、键盘均通过I/O接口与通讯接口相连接，继而与单片机相连接，以将键盘发出的信号输入到单片机中，将单片机输出的信号输出到显示器；所述单片机还与一电源相连接，并由该电源提供电源，该单片机的输出端分别经光电隔离电路、D/A转换器与供水电机变频器的输入端相连接，以将单片机输出的用于控制供水电机工作的数字信号转换为模拟量信号提供给供水电机变频器。从而根据实时管道水压动态调节供水电机转速，使供水电机始终工作在管道水压较为稳定的状态。上述的恒压节能单片机控制供水装置，它还包括一备用供水电机，所述备用供水电机为变频电机，所述单片机的输出端经光电隔离电路、D/A转换器还与该备用供水电机变频器的输入端相连接，以当供水电机变频器输出为满负荷而供水压力没有到达预设压力时，单片机输出备用供水电机开启信号，启用供水水泵，满足供水压力要求。下面结合原理框图详细分析本技术的工作过程A/D转换器12的模拟量输入端与压力传感器13的输出端相连接，以获得反映管道水压的模拟量信号，A/D转换器12的输出端经光电隔离电路7输入到单片机中，以将反映管道水压大小的模拟量信号转换为数字信号并输入到单片机中，该A/D转换器12还与电源2相连接，由该电源提供电源。控制按钮8通过光电隔离电路5输入到单片机中，以将由控制信号发出的指令输入到单片机中；显示器18、键盘14均通过I/O接口与通讯接口RS232转换4相连接，继而与单片机相连接，以将键盘14发出的信号输入到单片机3中，将单片机输出的水压等信号输出到显示器18；所述单片机3还与电源1相连接，并由该电源电路提供电源，该单片机3的一路输出端经光电隔离电路6、继电器输出9与供水电机变频器15的输入端相连接，以决定供水电机16是否工作；继电器输出9还与信号灯10相连接，以指示供水电机16是否处于工作状态。单片机3的另一路输出端经光电隔离电路7、D/A转换器11与供水电机变频器15输入端相连接，以将单片机输出的用于控制供水电机工作的数字信号转换为模拟量信号提供给供水电机变频器；D/A转换器11还与备用供水电机变频器17的输入端相连接，当供水电机16输出为满负荷而供水压力没有到达预设压力时，开启备用供水电机19，启用供水水泵，满足供水压力要求。D/A转换器11还与电源2相连接并由其提供电源。上述压力传感器13可以为压敏电阻式传感器，当管道水压经过缓冲装置进入传感器后，压敏电阻受水压引起阻值变化，表现为电压的变化。压力0-10Kg转换成电压为0-10V，与实际压力值对应的电压信号输出到恒压节能单片机控制供水装置的信号接受模块，接受模块根据接受的信号与预设压力值进行比较计算，PI调节模块进行调节计算，给出实际给定信号，通过信号输出模块输出给变频器，控制水泵电机转速，从而控制供水压力。当夜间用水量不大时，在恒压节能单片机控制供水装置内设置时间段。如在此时间段内的反馈值与预设值的比较值仅仅处于维持压力时，恒压节能单片机控制供水装置发出信号，要求变频器休眠，从而节约大量电能。当用水量较小时，通过信号比较，PI调节，让水泵电机处于低速运转状态，维持管道压力。由于泵类负载的输出转矩与转速的平方成正比，当转速较低时，输出转矩是以平方级下降的，所以消耗的能量会大大减少。在我们实际使用中，维持压力时的输出转速为750r/min左右，工作电压在200v左右。夜间运行时电机会自动休眠。可以实现无人值班，减少人力成本，不会因为人为原因而导致事故。本技术通过利用恒压节能单片机控制供水装置，配合当今通用的变频器技术，实现供水系统的压力恒定。根据供水压力值实现水泵电机的加、减速，夜间休眠等功能。能耗低，供水压力恒定，性能可靠。本装置应用于现有水厂的改造，前景可观。附图说明附图1为本技术的工作原理示意图；附图2为本技术实施例的电路图；图中C-电容 D-二极管 L-电感 LED-发光二极管P-光耦 R-电阻 RW-可调电阻 TR-三极管 U-集成电路 X-晶振电源1为CPU供电；电源2为模拟量供电；控制按钮8中IN1~IN12为12路输入经光电隔离5输入到单片机3；继电器输出9中OUT1~OUT12为12路输出，是单片机3经光电隔离6控制继电器9输出；信号灯10为继电器输出指示灯；DA转换11为2路模拟量输出；AD转换12为1路模拟量输入经过光电隔离7与单片机3进行数据传送；RS232转换4是单片机3与键盘14、显示器18的通讯接口。具体实施方式参见附图2，本技术实施例包括用于检测管道水压的压力传感器、电源、单片机、A/D转换器、D/A转换器、光电隔离电路、可编程序控制器PLC、通讯接口、控制按钮、显示器、键盘等，A/D转换器12的模拟量输入端与压力传感器13的输出端相连接，以获得反映管道水压的模拟量信号，A/D转换器12的输出端经光电隔离电路7输入到单片机3中，以将水压信号转换为数字信号并输入到单片机中，该A/D转换器12还与电源2相连接，由该电源提供电源。控制按钮8通过光电隔离电路5输入到单片机中，以将由控制信号发出的指令输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒压节能单片机控制供水装置，包括供水电机，其特征在于：所述供水电机为变频电机，它还包括，　　　　一管道水压检测装置，它包含一用于检测管道水压的压力传感器，它将所检测到的管道压力信号以电流或电压信号的形式输出；　　　　一管道水压信号给定处理装置，主要由电源、单片机、Ａ／Ｄ转换器、Ｄ／Ａ转换器、光电隔离电路、可编程序控制器ＰＬＣ、通讯接口、控制按钮、显示器、键盘组成，　　　　所述Ａ／Ｄ转换器的模拟量输入端与管道水压检测装置中用于检测管道水压的压力传感器的模拟量输出端相连接，其输出端经光电隔离电路输入到单片机中，以将反映管道水压大小的模拟量信号转换为数字信号并输入到单片机中，该Ａ／Ｄ转换器还与一电源相连接，并由该电源提供电源；　　　　所述控制按钮经光电隔离电路输入到单片机中，以将控制信号输入到单片机中；　　　　所述显示器、键盘均通过Ｉ／Ｏ接口与通讯接口相连接，继而与单片机相连接，以将键盘发出的信号输入到单片机中，将单片机输出的信号输出到显示器；　　　　所述单片机还与一电源相连接，并由该电源提供电源，该单片机的输出端分别经光电隔离电路、Ｄ／Ａ转换器与供水电机变频器的输入端相连接，以将单片机输出的用于控制供水电机工作的数字信号转换为模拟量信号提供给供水电机变频器；经光电隔离电路、Ｄ／Ａ转换器与备用供水电机变频器的输入端相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李江，
申请(专利权)人：江苏兴达钢帘线股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]