二控多恒压供水设备控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种供水设备控制系统，本发明专利技术的结构为，包括多个水泵、两个变频器、控制单元、切换开关组和水压传感器；两个变频器的控制端都连接到控制单元，两个变频器的输出端连接到A节点；各个水泵的输入端与切换开关组连接，切换开关组分别与控制单元和A节点连接；控制单元控制切换开关组的动作；切换开关组控制水泵的输入端和A节点的导通或截止；水压传感器与控制单元连接，水压传感器检测用水点的出水压力。本发明专利技术还公开了上述供水设备控制系统的控制方法。本发明专利技术的有益技术效果为：实现了水泵的软启软停，消除了水泵启动时的冲击电流，避免了水锤效应，供水压力平稳，提高了设备的使用寿命和可靠性，更好地保证用户的用水安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供水设备控制系统及其控制方法，特别涉及一种。
技术介绍
现有的恒压供水设备中，有采用一台变频器控制多泵循环恒压供水的技术，其系统的电气设计十分成熟，其控制方式有一控二，一控三，…，一控η (η为水泵台数)，简称“一控多”。其显著特征是控制系统中只包含一台变频器，受其控制的水泵数量，视供水设备的供水规模、容量而定，通常有二台、三台或多台水泵。一控多控制方式通常采用如下两种控制原理其一是变频泵循环运行方式在小流量用水时，变频器带动一台水泵运行，随着用水量的变化，调整水泵的转速，实现恒压供水；当用水流量增大，变频泵的频率上升到50Hz延迟一段时间后，控制系统发出指令，使该变频泵切换到工频运行，同时控制变频器带动另一台水泵软启动；随着用水流量增大，以后各台水泵的软启动按此类推。当用水流量减小须停泵时，先停最先转为工频运行的那台泵。其二是变频泵+直接启停工频泵运行方式在小流量用水时，变频器带动泵组中某一台水泵运行；当用水流量增大，变频泵的频率上升到50Hz延迟一段时间后，控制系统发出指令，直接启动另一台水泵工频运行，以此类推。当用水流量减小须停泵时，逐一减掉工频泵，最后休眠变频泵。前述的一控多系统的不足之处在于1、对设备寿命的影响如采用“变频泵循环运行方式”，在电动机带水泵负载时，切换发生瞬间，水泵在水压作用下迅速停车，产生巨大的“水锤”效应，对水泵造成冲击；而且在水泵受损害的同时，因高水压与定子反电势叠加，电动机也将承受10倍额定电流以上的冲击电流，影响其使用寿命；如采用“变频泵+直接启停工频泵运行方式”，工频泵因直接启动， 启动电流大，对电网造成冲击，同时，冲击水泵和管网中的管路、阀门，使设备的使用寿命大大缩减。2、对出水压力的影响在增加或减少工频泵时，设备的供水压力无法做到平稳过渡，在增加工频泵的时候，不可避免地会对供水压力造成冲击。如采“变频泵循环运行方式”，供水压力曲线呈负向凹陷；如采用“变频泵+直接启停工频泵运行方式”，供水压力曲线呈正向冲击。3、对用水安全性的影响因为系统只有一台变频器，假如变频器因某种原因发生故障，现场若需恢复正常供水少则两三天，多则四五天，影响了用水安全。4、对能耗的影响在流量增大须两台水泵同时使用时，一工一变的运行方式，反而会降低泵组运行效率，增大能耗
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中的不足之处，本专利技术提出了一种二控多恒压供水设备控制系统，其结构为包括多个水泵、两个变频器、控制单元、切换开关组和水压传感器；两个变频器的控制端都连接到控制单元，两个变频器的输出端连接到A节点； 各个水泵的输入端与切换开关组连接，切换开关组分别与控制单元和A节点连接；控制单元控制切换开关组的动作；切换开关组控制水泵的输入端和A节点的导通或截止； 水压传感器与控制单元连接，水压传感器检测用水点的出水压力。在前述结构的基础上，本专利技术还进行了如下改进控制单元上还连接有源水水位感应开关，源水水位感应开关检测水泵进水端水量。在前述结构的基础上，本专利技术还进行了如下改进所述水压传感器由出水压力传感仪表和出水电接点压力表组成。在前述结构的基础上，本专利技术还进行了如下改进所述源水水位感应开关为电接点压力表或电缆浮球开关。在前述结构的基础上，本专利技术还进行了如下改进所述出水压力传感仪表为远传压力表或压力变送器。在前述结构的基础上，本专利技术还提出了一种切换开关组的电气结构的优选方案 所述切换开关组由多个接触器组成，每个水泵对应两个接触器；第一水泵的输入端与第一接触器连接，第一接触器与A节点连接；第一水泵的输入端与第二接触器连接，第二接触器与控制单元连接；其余水泵及与之匹配的接触器的连接方式与第一水泵相同。本专利技术还提出了一种如前所述的二控多恒压供水设备控制系统的控制方法，其方案为控制单元控制切换开关组的动作，使水泵的工作模式在工频模式和变频模式之间切换；水泵处于变频模式时由变频器提供变频电源；水泵处于工频模式时由电网直接提供电源；增加水泵数量和减少水泵数量的方法为1)只有一个水泵运行时，水泵采用变频模式接入，水泵通过任一变频器实现软启动，另一变频器关闭；2)两个水泵运行时，第一个水泵的启动方式与步骤1)相同；然后将第二个水泵采用变频模式接入，同时，启动第二变频器，第二个水泵通过变频器实现软启动；3)三个水泵运行时，第一个水泵和第二个水泵的启动方式分别与步骤1)、步骤2)相同；第三个水泵启动时a.先关闭两个变频器中的任一者，将处于变频模式的两个水泵中的任一者切换为工频模式，前述被切换为工频模式的水泵在控制单元控制下工频运行；b.将第三个水泵采用变频模式接入，同时将步骤a中被关闭的变频器重新启动，第三个水泵通过变频器实现软启动；4)3个以上的水泵运行时，按步骤3)所述方式，始终使新启动的水泵通过变频器实现软启动；5)减少水泵数量时关闭工频模式下的水泵时，直接关闭水泵的电源；关闭变频模式下的水泵时，将水泵与变频器同时关闭，实现变频模式下的水泵的软停止；减少工频模式下的水泵前，先将处于变频模式下的两个水泵的转速提高，再关闭工频模式下的水泵，降低因工频模式下的水泵突然关闭而造成的水压波动。在前述控制方法的基础上，本专利技术的控制方法还可以附加如下的功能控制单元对水压传感器反馈来的数据进行实时处理，计算出合理的变频器工作频率，并向变频器输出控制信号；控制单元内预设有一睡眠频率只有一台水泵运行时，若变频器的工作频率降低至睡眠频率以下，若在一设定的延迟时间内，工作频率始终小于睡眠频率，延迟时间结束后，控制单元控制变频器关闭，水泵停止运行，控制单元进入睡眠状态；若在设定的延迟时间内，出现变频器工作频率大于睡眠频率的情况，则重置延迟时间；控制单元进入睡眠状态后，若出现工作频率大于睡眠频率的情况，则控制单元被唤醒，同时启动变频器驱动水泵作变频运行。基于前述的切换开关组的优选电气结构，本专利技术控制方法中，切换水泵工作模式的方法为某一水泵上的第二接触器断开，第一接触器吸合时，水泵处于变频模式；某一水泵上的第一接触器断开，第二接触器吸合时，水泵处于工频模式。两台变频器同时运行时，两台变频器的输出频率相同。本专利技术的有益效果可实现水泵的软启软停，消除了水泵启动时的冲击电流，避免了水锤效应的发生，供水压力平稳，提高设备的使用寿命，同时提高了二次供水设备的可靠性，更好地保证用户的用水安全。附图说明图1、本专利技术装置结构示意图(图中虚线所示为控制回路，实线为主回路)；图2、本专利技术装置的一种优选电气结构图(图中虚线所示为控制回路，实线为主回路)； 图中水泵2、变频器5、控制单元6、第一接触器7、第二接触器8、切换开关组9、A节点A0具体实施例方式参见图1，本专利技术的系统结构为包括多个水泵2、两个变频器5、控制单元6、切换开关组9和水压传感器组成；两个变频器5的控制端都连接到控制单元6，两个变频器5的输出端连接到A节点A ；各个水泵2的输入端与切换开关组9连接，控制单元6控制切换开关组9的动作；切换开关组9控制水泵2的输入端和A节点A的导通或截止(通过控制对应线路的导通或截止来对水泵2的工作模式进行切换)；水压传感器与控制单元6连接，水压传感器检测用水点的出水压力。前述结构的“二控多”系统，它与现有技术最大的不同是系统中包含两个变频器5 ； 前述系本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二控多恒压供水设备控制系统，其特征在于：包括多个水泵（２）、两个变频器（５）、控制单元（６）、切换开关组（９）和水压传感器；两个变频器（５）的控制端都连接到控制单元（６），两个变频器（５）的输出端连接到Ａ节点（Ａ）；各个水泵（２）的输入端与切换开关组（９）连接，切换开关组（９）分别与控制单元（６）和Ａ节点（Ａ）连接；控制单元（６）控制切换开关组（９）的动作；切换开关组（９）控制水泵（２）的输入端和Ａ节点（Ａ）的导通或截止；水压传感器与控制单元（６）连接，水压传感器检测用水点的出水压力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，陈沛中，
申请(专利权)人：重庆成峰二次供水设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：85