一种恒压供水控制系统的制作方法

1.本技术涉及供水领域，尤其是涉及一种恒压供水控制系统。


背景技术：

2.用户的用水量是动态的，在用水多时需供水多，在用水少时需供水少，从而保持供水压力的恒定，进而保持水压恒定，使用户能够更好的用水。
3.采用多个水泵组合使用的方式，供水系统包括一个变频器和多台水泵，变频器在控制器的控制下改变水泵的运行频率，在用户的用水量增大或者减小时，供水系统自动增加或者减少水泵运行数量。
4.在增加水泵运行数量时，原变频器控制的水泵切换至直接连接电源从而保持以最大频率运行，同时变频器切换至控制新增水泵的运行频率，在原变频器控制的水泵切换至连接电源的过程中，会短暂断电，在断电时水泵停止工作，无法维持水压，此时会导致水压波动；在减少水泵运行数量时，最先运行的水泵切断电源，并且使被变频器控制的水泵的运行频率迅速拉升至最大，在一台水泵断电和变频器控制的水泵的运行频率拉升的切换过程中，会使导致供水波动。发明人认为由一个变频器控制多台水泵，在切换过程中，会导致水压不稳。


技术实现要素：

5.为了减小在改变水泵运行数量时导致水压波动的可能性，本技术提供了一种恒压供水控制系统。
6.本技术提供的一种恒压供水控制系统采用如下的技术方案：
7.一种恒压供水控制系统，包括多台水泵、压力传感器、信号接收模块58a2和控制器58a1，其特征在于：还包括模拟量输出模块58a3、多个变频器和多个中间继电器；
8.所述水泵和所述变频器一一对应，所述水泵连接于所述变频器的输出端；每个所述变频器的信号输入端均连接于所述模拟量输出模块58a3的输出端，所述模拟量输出模块58a3的输入端连接于所述控制器58a1的第一控制端，所述控制器58a1的输入端连接于所述信号接收模块58a2的输出端，所述信号接收模块58a2的输入端连接于所述压力传感器的输出端；
9.所述中间继电器与所述变频器一一对应，所述中间继电器连接于与其对应的所述变频器的启停端，所述中间继电器的控制端连接于所述控制器58a1的第二控制端；
10.所述压力传感器用于检测水压并产生水压电信号；
11.所述信号接收模块58a2用于将接收的所述水压电信号传输至控制器；
12.所述控制器58a1用于根据所述水压电信号输出第一控制电信号或者第二控制电信号；
13.所述模拟量输出模块58a3用于将第一控制电信号转化为模拟控制电信号；
14.所述变频器根据所述模拟控制电信号改变所述水泵启动后的频率；
15.所述中间继电器根据所述第二控制电信号控制所述水泵的启停。
16.通过采用上述技术方案，压力传感器检测水压，并且向控制器58a1传输水压电信号，控制器58a1根据水压信号计算实时水压，将实时水压与预设水压比较，当实时水压小于预设水压，控制器58a1通过变频器控制一台水泵工作，从而维持实时水压，在一台水泵不足以维持实时水压时，控制器58a1控制第二台水泵以最低运行频率开始工作，并且第二台水泵的运行频率逐渐增加，第一台水泵的运行频率随着第二台水泵运行频率的增加而减小，最终两台水泵的运行频率相同，并且维持实时水压，以此类推，以此种方式增加更多台水泵；在减少水泵时，则是相反的过程。利用每个变频器控制一个水泵的变频方式，优于一个变频器控制多个水泵的方式，可以减小在水泵增加或者减少时水压的波动。
17.还包括触摸屏55a9和交换机56u1，所述触摸屏55a9的信号端net7连接于所述交换机56u1的第一信号端int2，所述交换机56u1的第二信号端int1连接于所述控制器58a1的第三控制端。
18.通过采用上述技术方案，触摸屏55a9连接于交换机56u1，交换机56u1还与控制器58a1连接，工作人员可以利用触摸屏55a9发送控制指令，经由交换机56u1传输至控制器58a1，从而实现手动控制，并且控制器58a1可以向触摸屏55a9发送控制信号，从而使触摸屏55a9显示。
19.可选的，还包括主开关5q1、总开关50q1、断路器52q1和dc模块52v7，所述主开关5q1的一端用于连接三相交流电源线，所述主开关5q1的另一端连接有第一供电端a，所述总开关50q1的一端连接于所述第一供电端a的火线l11和零线n，所述总开关50q1另一端连接有第二供电端b，所述断路器52q1的一端连接于所述第二供电端b的火线50l1，所述断路器52q1的另一端连接于所述dc模块52v7的火线输入端，所述dc模块52v7的零线输入端连接于所述第二供电端b的零线50n，所述dc模块52v7的输出端连接有第三供电端c。
20.通过采用上述技术方案，主开关5q1用于控制外部的三相交流电是否为系统供电，总开关50q1用于控制是否为除水泵以外的其他部分供电，并且提供的为两相交流电，经由dc模块52v7的转换则可以输出直流电。
21.可选的，还包括设置于所述主开关5q1与所述第一供电端a之间的电能表5u3，所述电能表5u3的输入端连接于主开关5q1，所述电能表5u3输出端连接于第一供电端a，所述电能表5u3的信号输出端连接于所述控制器58a1。
22.通过采用上述技术方案，电能表5u3的输入端连接于主开关5q1，在闭合主开关5q1后为系统供电时，电能表5u3能够检测系统消耗的电能，从而更好的对系统用电量进行统计。
23.可选的，所述dc模块52v7的输出端连接有指示灯52h8。
24.通过采用上述技术方案，指示灯52h8亮起，表示dc模块52v7有直流输出，正在供电，便于工作人员进行监控。
25.可选的，还包括复位按钮71s2，所述复位按钮71s2的一端连接于所述控制器58a1的第四控制端，所述复位按钮71s2的另一端连接于第三供电端c的正极。
26.通过采用上述技术方案，复位按钮71s2用于在维修过后，使被维修部分能够再次被导入系统从而被使用。
27.可选的，还包括蜂鸣器60h8，所述蜂鸣器60h8的一端连接于所述控制器58a1的第
五控制端，所述蜂鸣器60h8的另一端连接于第三供电端c的负极。
28.通过采用上述技术方案，当控制器58a1判断实时水压值未在设定范围时，控制器58a1向蜂鸣器60h8发送控制信号，控制蜂鸣器60h8报警，从而提醒工作人员。
29.可选的，还包括急停开关71s1，所述急停开关71s1的一端连接于所述控制器58a1的第六控制端，所述急停开关71s1的另一端连接于第三供电端c的正极。
30.通过采用上述技术方案，在发生紧急情况时，按下急停开关71s1，从而使系统停止工作。
31.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
32.1.当实时水压小于预设水压，控制器58a1通过变频器控制一台水泵工作，从而维持实时水压，在一台水泵不足以维持实时水压时，控制器58a1控制第二台水泵以最低运行频率开始工作，并且第二台水泵的运行频率逐渐增加，第一台水泵的运行频率随着第二台水泵运行频率的增加而减小，最终两台水泵的运行频率相同，并且维持实时水压，以此类推，以此种方式增加更多台水泵；在减少水泵时，则是相反的过程。利用每个变频器控制一个水泵的变频方式，优于一个变频器控制多个水泵的方式，可以减小在水泵增加或者减少时水压的波动；
33.2.触摸屏55a9连接于交换机56u1，交换机56u1还与控制器58a1连接，工作人员可以利用触摸屏55a9发送控制指令，经由交换机56u1传输至控制器58a1，从而实现手动控制，并且控制器58a1可以向触摸屏55a9发送控制信号，从而使触摸屏55a9显示；
34.3.电能表5u3的输入端连接于主开关5q1，在闭合主开关5q1后为系统供电时，电能表5u3能够检测系统消耗的电能，从而更好的对系统用电量进行统计。
附图说明
35.图1是本技术实施例展示主开关、电能表和总开关的电路图。
36.图2是本技术实施例展示dc模块连接关系的电路图。
37.图3是本技术实施例展示单极端和触摸屏的电路图。
38.图4是本技术实施例展示控制器、模拟量输出模块和信号接收模块的电路图。
39.图5是本技术实施例展示第一泵组的电路图。
40.图6是本技术实施例展示第二泵组的电路图。
41.图7是本技术实施例展示第三泵组的电路图。
42.图8是本技术实施例展示压力传感器的电路图。
43.图9是本技术实施例展示中间继电器和蜂鸣器与控制器连接的电路图。
44.图10是本技术实施例展示变频器和高压开关与控制器连接的电路图。
45.图11是本技术实施例展示交换机的电路图。
46.图12是本技术实施例展示急停开关和复位开关的电路图。
具体实施方式
47.以下结合附图1-12及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
48.本技术实施例公开一种恒压供水控制系统，参照图1和图2，一种恒压供水控制系
统包括主开关5q1、电能表5u3、总开关50q1、断路器52q1和dc模块52v7。
49.参照图1和图2，本实施例中，主开关5q1的一端用于连接三相交流电源线l1、l2、l3和n1，主开关5q1的另一端连接于电能表5u3的输入端，电能表5u3的输出端连接有第一供电端a，总开关50q1的一端连接于第一供电端a的火线l11和零线n，总开关50q1另一端连接有第二供电端b，断路器52q1的一端连接于第二供电端b的火线50l1，断路器52q1的另一端连接于dc模块52v7的火线输入端，dc模块52v7的零线输入端连接于第二供电端b的零线50n，dc模块52v7的输出端连接有第三供电端c，第三供电端c还连接有指示灯52h8。
50.dc模块52v7可选型号为明纬edr-120-24，主开关5q1可选型号为ezd100e/3p/50，总开关50q1可选型号为ic65/n-c/6a/2p。
51.电能表5u3能够记录本系统用电情况，第一供电端a为本系统提供三相交流电，第二供电端b为本系统提供两相交流电，第三供电端c为本系统提供直流电且直流电的电压为24v，指示灯52h8的设置便于工作人员获知第三供电端c是否处于供电状态。
52.参照图1，进一步地，本系统还设置有接地线pe，本实施例中的带有接地端的器件均与接地线pe连接，接地线pe用于接地保护，从而提高系统的安全性。
53.参照图3，进一步地，一种恒压供水控制系统还包括单极端，单极端包括第一单极端a 551、第二单极端a 553、第三单极端a 555和第四单极端a 557。第一单极端a 551与第三供电端c正极的之间连接有断路器55q1，第二单极端a 553与第三供电端c正极之间连接有断路器55q3，第三单极端a 555与第三供电端c之间连接有断路器55q5，第四单极端a 557与第三供电端c正极之间连接有断路器55q7。
54.参照图4，一种恒压供水控制系统还包括三台水泵、两个压力传感器、信号接收模块58a2、控制器58a1、模拟量输出模块58a3和三个变频器。
55.参照图5、图6和图7，本实施例中，三个变频器分别为第一变频器9vf1、第二变频器10vf1和第三变频器11vf1，一台水泵和第一变频器9vf1组成第一组泵组，一台水泵和第二变频器10vf1组成第二泵组，一台水泵和第三变频器11vf1组成第三泵组，三个泵组的连接方式均相同。三个变频器的可选型号为abb-acs530；控制器58a1的可选型号为西门子sr20，三个水泵均为三相交流电供电。
56.参照图4和图5，作为本实施例的一种可选方式，以第一泵组为例，水泵连接于第一变频器9vf1的u、v、w和pe，第一变频器9vf1的信号传输端xi.2、信号传输端x1.3连接于模拟量输出模58a3的输出端pqw48 和输出端pqw48-。第二泵组和第三泵组的连接方式与第一泵组相同。模拟量输出模块58a3的输入端连接于控制器58a1的控制端，控制器58a1的输入端连接于信号接收模块58a2的输出端。
57.参照图8，压力传感器包括第一压力传感器80b1和第二压力传感器80b3，第一压力传感器80b1的输出端连接于信号接收模块58a2的输入端aiw16 ，第二压力传感器80b3的输出端连接于信号接收模块58a2的输入端aiw18 ，第一压力传感器80b1用于检测进水压力，第二压力传感器80b3用于检测出水压力，并且两者通过信号接收模块58a2向控制器58a1传输电信号，控制器58a1根据出水压力输出控制信号，从而控制变频器变频，进而改变水泵的运行频率。
58.参照图5、图6和图7，进一步地，每个变频器的启停端电均连接有中间继电器，中间继电器的控制端均连接于控制器58a1。三个中间继电器分别为第一中间继电器60ka1、第二
中间继电器60ka2和第三中间继电器60ka3。
59.参照图5和图9，以第一中间继电器60ka1为例，第一中间继电器60ka1的一端连接于第一变频器9vf1的接线端 24，第一中间继电器ka1的另一端连接于第一变频器9vf1的接线端di1，第一中间继电器60ka1的控制端连接于控制器58a1的第二控制端q0.0，第一中间继电器60ka1的负极端连接于第三供电端c的负极。第二中间继电器60ka2和第三中间继电器60ka3两者的连接方式与第一中间继电器ka1的连接方式相同，第二中间继电器60ka2对应第二变频器10vf1，第二中间继电器ka2的控制端连接于控制器58a1的第二控制端q0.1；第三中间继电器60ka3对应第三变频器11vf1，第三中间继电器ka3的控制端连接于控制器58a1的第二控制端q0.2。
60.控制器58a1通过第二控制端输出控制信号，从而控制中间继电器连通或者断开，即控制变频器是否工作，进而控制水泵是否工作。
61.参照图5、图6和图7，进一步地，每个变频器的反馈供电端ro2b均连接于第二单极端a 553。参照图10，第一变频器9vf1、第二变频器10vf1和第三变频器11vf1三者的反馈端ro2c顺次连接于控制器的第七控制端，第七控制端包括io.o、io.1和io.2。
62.在变频器工作时，变频器会在反馈端ro2c输出电信号并传输至控制器58a1，控制器58a1接收电信号后即可获知此变频器处于工作状态。
63.参照图3和图8，进一步地，第一压力传感器80b1的一端连接于第四单极端a 557，第一压力传感器80b1的另一端连接于信号接收模块的aiw16 ，第二压力传感器80b3的一端连接于第四单极端a 557，第二压力传感器80b3的另一端连接于信号接收模块的aiw18 。
64.举例：第二压力传感器80b3检测出水压力，并向控制器58a1发送电信号，控制器58a1根据接收的电信号进行计算出水压力值，控制器58a1根据所得的出水压力值输出控制信号。出水端水压设定为0.4mpa，偏差值为0.01mpa，即通过控制水泵从而使出水端的水压保持在0.4
±
0.01mpa。在只需要一台水泵供水时，水泵的运行频率为0到50hz之间，在水泵的运行频率大于30hz时，水泵才能够进行供水；一台水泵运行时，可对水泵设置睡眠频率，睡眠频率大于30hz，将睡眠频率设置为35hz；出水端的水压为0.4mpa，用户用水量较少，此时单台水泵的运行频率持续减小，当水泵的运行频率减小至32hz后，水泵进入睡眠模式，此时水泵停机，第二压力传感器80b3检测的出水端压力小于0.39mpa之后，处于睡眠模式的水泵马上被唤醒，并且水泵以其进入睡眠模式时的频率启动。
65.在一台水泵运行时，用户的用水量增大，此时，一台水泵的运行频率达到50hz依然不能使出水端的水压保持在0.4
±
0.01mpa，控制器58a1输出控制信号，控制第二台水泵以30hz的运行频率开始运行，30hz为最低运行频率，以最低频率开始运行，此时不会使出水端的水压突然发生变化，即减小水压波动；然后第二台水泵在控制器58a1的控制下增加运行频率，同时第一台水泵的运行频率随着第二台水泵的运行频率的增加而减小，最终使出水端的水压保持在0.4
±
0.01mpa，并且两台水泵的运行频率一致。
66.在两台水泵运行时，如果用户的用水量继续增大，两台水泵不足以使出水端的水压保持在0.4
±
0.01mpa，此时控制器58a1则控制第三台水泵以30hz的运行频率开始运行并增加运行频率，另外两台水泵的运行频率则是随第三台水泵运行频率的增加而减小，最终使出水端的水压保持在0.4
±
0.01mpa，并且三台水泵的运行频率一致。
67.在两台水泵运行时，如果用户的用水量减小，并且减小到只需要一台水泵运行即
可使出水端的水压保持在0.4
±
0.01mpa，此时，控制器58a1控制第二台水泵的运行频率增加，第一台水泵的运行频率随第二台水泵的运行频率增加而减小，直至第一台水泵对出水端的水压无影响，此时直接关闭第一台水泵。在完成水泵运行数量减少的同时，完成了运行水泵的切换，从而在一定程度上平衡三个水泵的使用时间。
68.参照图10，控制器58a1的第八控制端i0.7连接有压力开关70s8，压力开关70s8的电压输入端连接于第二单极端a 553的正极，压力开关70s8的信号端连接于第二压力传感器80b3。当第二压力传感器80b3检测出水压力超出预设值时，第二压力传感器80b3闭合导通，控制器58a1则接受到出水压力超出预设值信号。
69.参照图3和图11，作为本实施例的一种可选方式，一种恒压供水控制系统还包括触摸屏55a9和交换机56u1，触摸屏55a9的可选型号为smart-700-ie-v3，交换机56u1的第一连接端int1连接于控制器55a1的第三控制端intnet7，交换机56u1的第二连接端int2连接于触摸屏55a9的信号端net7，交换机56u1的供电端l 连接于第一单极端a 551，交换机56u1的供电端m连接于第三供电端c的负极，触摸屏55a9的供电端l 与第三供电端c的正极之间连接有断路器55q9，触摸屏55a9的供电端m连接于第三供电端c的负极，触摸屏55a9的接地端gnd连接于接地线pe。
70.触摸屏55a9与控制器58a1进行数据交换，工作人员可以通过触摸屏55a9向控制器58a1传输控制指令，控制器58a1控制触摸屏55a9显示数据，包括三个变频器是否启动、进水压力和出水压力数据。
71.参照图1和图4，进一步地，电能表5u3的第一数据传输端485a和第二数据传输端485b分别连接于控制器的a和b。电能表5u3上检测的电能消耗数据传输至控制器，控制器控制触摸屏显示电能消耗数据。
72.参照图12，作为本实施例的一种可选方式，一种恒压供水控制系统还包括急停开关71s1和复位按钮71s2。急停开关71s1的一端连接于第三供电端c的正极，急停开关71s1的另一端连接于控制器58a1的第六控制端i1.0，复位按钮71s2的一端连接于第二单极端a 553，复位按钮71s2的另一端连接于控制器58a1的第四控制端i1.1。在系统使用过程中出现紧急情况时，可以按下急停开关71s1，从而使系统停止工作，进而应对紧急情况；复位按钮71s2则是在系统的某个部分出现故障并修复后进行复位操作，例如：其中一台水泵在在运行时突然断电，其他水泵则继续补充从而保证正常供水，然后工作人员对断电未工作的水泵进行维修，维修完成后，按下复位按钮71s2，从而使维修完成的水泵重新进入待工作状态，等待控制器58a1控制其工作。
73.参照图9，作为本实施例的一种可选方式，控制器58a1的第五控制端i0.7连接有蜂鸣器60h8，蜂鸣器60h8的另一端连接于第三供电端c的负极。当系统的某个部分发生故障时，控制器58a1控制蜂鸣器60h8报警。例如：第二压力传感器80b3检测出水压力，控制器58a1根据第二压力传感器80b3的检测数值进行判定，当监测的出水压力超出限定范围时，控制器58a1控制蜂鸣器60h8报警，当出水压力恢复到限定范围内，控制器58a1控制蜂鸣器60h8停止报警。
74.本技术实施例一种恒压供水控制系统的实施原理为：每个水泵均连接有变频器，在用户的用水量小时，控制器58a1控制一台水泵运行，从而保持出水压力，并且当水泵的运行频率低于睡眠频率时，水泵进入睡眠模式，此时出水压力减小至低于设定值后，水泵立即
被唤醒同时以进入睡眠模式时的频率运行。当用户的用水量增加，一台水泵达到最大运行频率也未能满足使用时，控制器58a1控制第二台水泵以最低运行频率开始工作，并且根据出水压力控制第二水台水泵的运行频率增加，第一台水泵的运行频率则根据第二台水泵的运行频率变化，最终保持出水压力处于限定范围内；当两台水泵也不能满足使用需求时，则加入第三台水泵。
75.当用户用水量减小，不在需要三台水泵同时运行，此时控制器58a1控制其中一台水泵的运行频率减小，另外两台水泵的运行频率根据此水泵的运行频率变化。
76.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。