一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化的發(fā)展，城鎮(zhèn)人口越來(lái)越多，越來(lái)越密集，對(duì)高層建筑的需求也越來(lái)越大，自來(lái)水管網(wǎng)的建設(shè)不能跟上城鎮(zhèn)人口如此快速的增長(zhǎng)需求。所以，現(xiàn)在幾乎每一個(gè)高層建筑都需要一臺(tái)或幾臺(tái)供水設(shè)備，隨著電機(jī)控制技術(shù)和可編程控制器的飛速發(fā)展，以及其應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要裝置之一，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛使用，在其它領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。
[0003]但是，目前國(guó)內(nèi)外，無(wú)論大小廠家在恒壓供水控制盤(pán)里所用的控制器基本都是專用的，不能通用，這樣帶來(lái)的后果有:1、如果某個(gè)現(xiàn)場(chǎng)需要幾臺(tái)不同型號(hào)設(shè)備，則必須買幾臺(tái)專用的控制器，如果特殊重要場(chǎng)合需要一用一備，則有幾臺(tái)設(shè)備就要再多備幾臺(tái)控制器；2，如果某臺(tái)設(shè)備的控制器損壞了，則必須尋找相同廠家，型號(hào)的控制器進(jìn)行更換，如果該型號(hào)的控制器停產(chǎn)了，則可能整臺(tái)設(shè)備都必須更換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能化，適用于所有水泵供水系統(tǒng)，降低維護(hù)難度和成本，供給能力充足的適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)，包括控制柜、穩(wěn)流罐、給水壓力傳感器、防負(fù)壓裝置、出水壓力傳感器、泵、排空閥、過(guò)濾器和防倒流裝置，其中:
[0006]所述防負(fù)壓裝置設(shè)置于穩(wěn)流罐頂部；
[0007]所述過(guò)濾器與防倒流裝置相連；
[0008]所述防倒流裝置與穩(wěn)流罐相連；
[0009]所述給水壓力傳感器設(shè)置于控制柜和穩(wěn)流罐之間；
[0010]所述泵與穩(wěn)流罐相連；
[0011]所述控制柜分別與給水壓力傳感器、泵、出水壓力傳感器相連，其具有處理器，該處理器通過(guò)所述水壓力傳感器和出水壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)，及預(yù)設(shè)值和從外部輸入的參數(shù)，對(duì)所述泵進(jìn)行類型設(shè)定和狀態(tài)設(shè)定并控制所述泵工作；所述泵包括工頻泵和變頻泵。
[0012]進(jìn)一步地，還包括止回閥、壓力罐和旁通閥，其中:
[0013]所述止回閥一端與所述泵相連，另一端連接出所述水壓力傳感器和壓力罐；
[0014]所述旁通閥一端連接所述穩(wěn)流罐，另一端連接出所述水壓力傳感器和壓力罐。
[0015]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于穩(wěn)流罐底部的排空閥。
[0016]進(jìn)一步地，所述控制柜設(shè)置通訊接口，所述處理器與所述通訊接口連接，通過(guò)該通訊接口接收所述參數(shù)。
[0017]本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的計(jì)算方法，該控制算法可以適用于多臺(tái)變頻型/工頻型，大泵/小泵不同組合的機(jī)組恒壓/疊壓供水控制；包括以下步驟:
[0018]I)、控制柜內(nèi)設(shè)的處理器通過(guò)外圍傳感器、本身設(shè)定值和變頻器通訊的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)系統(tǒng)所擁有的泵進(jìn)行類型設(shè)定和狀態(tài)設(shè)定，并計(jì)算正在運(yùn)行的泵數(shù)量，包括變頻大泵、變頻小泵、工頻大泵和工頻小泵，將所有計(jì)算結(jié)果分別存入內(nèi)存?zhèn)溆茫?br>[0019]2)、利用步驟I)的計(jì)算結(jié)果，再結(jié)合每臺(tái)泵的啟停次數(shù)或運(yùn)行時(shí)間，對(duì)所有運(yùn)行的泵進(jìn)行停止順序判斷；
[0020]3)、利用步驟I)的計(jì)算結(jié)果，再結(jié)合每臺(tái)泵的啟停次數(shù)或運(yùn)行時(shí)間，對(duì)所有停止的泵進(jìn)行啟動(dòng)順序判斷；
[0021]4)、根據(jù)出水口的壓力數(shù)據(jù)和步驟I)的計(jì)算數(shù)據(jù)，對(duì)泵的運(yùn)行數(shù)量需求進(jìn)行計(jì)算;
[0022]5)、根據(jù)步驟I)和步驟4)的數(shù)據(jù)，計(jì)算下一個(gè)狀態(tài)和所有泵的運(yùn)行狀態(tài)。
[0023]6)、根據(jù)步驟I)，4)和步驟5)的數(shù)據(jù)，計(jì)算PID，給出變頻泵最佳頻率狀態(tài)；
[0024]進(jìn)一步地，按照以下步驟對(duì)泵的運(yùn)行數(shù)量需求進(jìn)行計(jì)算:
[0025]a.判斷是否是自動(dòng)模式，是則進(jìn)入下一步，否則進(jìn)入手動(dòng)過(guò)程；
[0026]b.判斷是否在鎖定時(shí)間，否則進(jìn)入下一步，是則退出并等待；
[0027]c根據(jù)出水口壓力與設(shè)定值的比較，如果小則進(jìn)入步驟d，否則進(jìn)入步驟f ;
[0028]d.判斷變頻泵是否還有可運(yùn)行泵并且變頻泵的運(yùn)行頻率大于設(shè)定值，如果都符合則增加變頻泵需求數(shù)量，如果不符合則進(jìn)入下一步；
[0029]e.判斷工頻泵是否還有可運(yùn)行泵如果有則增加工頻泵數(shù)量；
[0030]f.判斷工頻泵已運(yùn)行數(shù)量是否大于O，如果是則減少工頻泵需求數(shù)量，否則進(jìn)入下一步；
[0031]g.判斷變頻泵已運(yùn)行數(shù)量是否大于O并且變頻泵的運(yùn)行頻率小于設(shè)定值，如果是則減少變頻泵需求數(shù)量，通過(guò)計(jì)算得到預(yù)期的最好運(yùn)行狀態(tài)。
[0032]本發(fā)明的適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的計(jì)算方法的有益效果:由于采用工頻和變頻同時(shí)工作的控制方式，具有當(dāng)一個(gè)工程需要大小不同功率的多臺(tái)設(shè)備組合使用時(shí)都只需要一套類似的電控設(shè)備，在電控設(shè)備中僅需要根據(jù)泵的臺(tái)數(shù)和功率修改變頻器或者接觸器的數(shù)量和型號(hào)即可，其他部品完全可以通用，這樣在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)大大節(jié)省時(shí)間，在后期維護(hù)時(shí)可以大大降低難度和費(fèi)用；應(yīng)用本算法的設(shè)備可以配置成η變頻+m工頻的方式，這在其他算法中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，這種方式既可以保證設(shè)備本身的低成本，又可以最大化的滿足客戶的需要，是一種既經(jīng)濟(jì)又理想的解決方案；當(dāng)某一臺(tái)全變頻設(shè)備的其中一臺(tái)變頻器損壞時(shí)，只要將這臺(tái)變頻器臨時(shí)替換成接觸器，并在設(shè)置參數(shù)中簡(jiǎn)單將該臺(tái)泵從變頻泵改為工頻泵即可維持設(shè)備的正常工作，保證輸出滿足客戶需要，而不會(huì)像其他的設(shè)備，只能降壓運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致設(shè)備供給能力不足的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0034]圖2A為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第一局部電路圖； 圖2B為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第一局部電路圖； 圖2C為圖2A和圖2B的拼接示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第二局部電路圖；
[0036]圖4為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第三局部電路圖；
[0037]圖5A為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第四局部電路圖；
圖5B為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第四局部電路圖； 圖5C為圖5A和圖5B的拼接示意圖；
[0038]圖6A為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第五局部電路圖；
圖6B為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第五局部電路圖； 圖6C為圖6A和圖6B的拼接示意圖；
[0039]圖7A為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第六局部電路圖；
圖7B為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第六局部電路圖； 圖7C為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第六局部電路圖； 圖7D為圖7A、圖7B和圖7C的拼接示意圖；
[0040]圖8A為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第七局部電路圖；
圖8B為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第七局部電路圖； 圖8C為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第七局部電路圖； 圖8D為圖8A、圖8B和圖8C的拼接示意圖。
[0041]圖9為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第八局部電路圖；
[0042]圖10為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第一步計(jì)算流程框圖；
[0043]圖11為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第二步計(jì)算流程框圖；
[0044]圖12為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第三步計(jì)算流程框圖；
[0045]圖13為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第四步計(jì)算流程框圖；
[0046]圖14為本發(fā)明一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)的第六步計(jì)算流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1至圖14所示，一種適用于多種供水機(jī)組的通用型智能控制系統(tǒng)，包括控制柜1、穩(wěn)流罐2、給水壓力傳感器3、防負(fù)壓裝置4、出水壓力傳感器5、壓力罐6、旁通閥7、止回閥8、泵9、排空閥10、過(guò)濾器11和防倒流裝置12，