CN105971054B - 一种恒压变量循环状供水控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒压变量循环状供水控制***，包括多个水泵、变频控制单元、工频控制单元、供水控制器和水压检测装置。本发明中变频控制单元通过水压检测装置检测值和水压阈值的比较结果，对实调水泵进行实时控制；供水控制器通过当前实调水泵输出功率分别与预设上限功率和预设下限功率的比较结果，控制变频控制单元和工频控制单元工作。如此，实现了供水控制的全自动化，且通过控制变频控制状态下的水泵数量，降低了整个控制***的逻辑复杂程度，有利于故障检测，保证***工作的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及恒压供水技术领域，尤其涉及一种恒压变量循环状供水控制***。
背景技术
变频恒压供水采用一种低成本一拖多控制方式，实现闭环调节控制恒压供水，变频恒压供水可广泛应用工业生产用水恒压控制。传统的锅炉供水***中给水泵在工频电源的驱动下连续运转，通过调节出口阀开度来调节给水压力，大量能量消耗在出口阀而浪费。通过采用变频调速恒压控制，可在设定压力内跟随用水量供水，避免了传统供水方式的损耗，降低吨水消耗，变频恒压供水技术比传统的加压供水***还有水压稳定、维护运行成本低等明显优势。可见，变频恒压供水技术在变量供水上发展空间广阔。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种恒压变量循环状供水控制***。
本发明提出的一种恒压变量循环状供水控制***，包括多个水泵、变频控制单元、工频控制单元、供水控制器和水压检测装置；
水压检测装置用于实时检测水管内水压，水泵均用于向水管内水流提供动力；供水控制器连接变频控制单元和工频控制单元，变频控制单元和工频控制单元均分别连接每一个水泵；
每一个水泵均具有变频控制状态和工频控制状态，变频控制状态下，水泵输出功率由变频控制单元实时调节；工频控制状态下，水泵由工频控制单元控制且水泵输出功率为定值；
变频控制单元选择并联的多个水泵中的一个未工作水泵作为实调水泵，并根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果对实调水泵进行变频控制；当变频控制状态下的实调水泵的输出功率大于或等于预设上限功率，供水控制器控制实调水泵切换到工频控制状态，且供水控制器控制变频控制单元重新选择一个未工作水泵作为实调水泵进行变频控制；当实调水泵在变频控制单元控制下的输出功率小于或等于预设下限功率，供水控制器通过工频控制单元关闭一个工频控制状态下的水泵。
优选地，预设上限功率等于或大于工频控制状态下的水泵的输出功率；预设下限功率等于零。
优选地，预设上限功率小于工频控制状态下的水泵的输出功率的两倍。
优选地，预设上限功率等于工频控制状态下的水泵的输出功率的1.5倍。
优选地，水压检测装置与变频控制单元连接，水压阈值设置在变频控制单元内；变频控制单元根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果控制实调水泵工作；预设上限功率和预设下限功率设置在供水控制器内，供水控制器通过变频控制单元获得当前实调水泵输出功率，并将当前实调水泵输出功率分别与预设上限功率和预设下限功率进行比较，然后根据比较结果控制变频控制单元和工频控制单元工作。
优选地，水压检测装置与供水控制器连接，水压阈值、预设上限功率和预设下限功率均设置在供水控制器内；供水控制器将水压检测装置检测值和水压阈值进行比较，变频控制单元根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果控制实调水泵工作；供水控制器通过变频控制单元获得当前实调水泵输出功率，并将当前实调水泵输出功率分别与预设上限功率和预设下限功率进行比较，然后根据比较结果控制变频控制单元和工频控制单元工作。
优选地，水泵采用离心泵。
优选地，供水控制器采用PID控制器。
本发明提供的一种恒压变量循环状供水控制***，通过工频控制单元与变频控制单元配合，变频控制单元始终只需要对一台实调水泵进行变频控制。如此，通过控制变频控制状态下的水泵数量，降低了***功耗的浪费，提供了功率利用率，实现了水压调节的稳定性。
本发明中，当变频控制状态下的实调水泵的输出功率大于或等于预设上限功率，通过增加一个工频控制状态下的水泵，降低了变频控制单元的工作压力，且通过直接将当前实调水泵切换到工频控制状态，避免了将一个未启动的水泵切换到工频控制状态的耗时问题。且，本发明中，通过选择未工作水泵作为新的实调水泵进行变频控制，避免了增加新的工频控制状态的水泵后对前一个实调水泵的输出功率进行下调的过程。可见，本发明中提供的切换方式，提高了水泵输出功率调节的时间，提高了工作效率。
本发明中变频控制单元通过水压检测装置检测值和水压阈值的比较结果，对实调水泵进行实时控制；供水控制器通过当前实调水泵输出功率分别与预设上限功率和预设下限功率的比较结果，控制变频控制单元和工频控制单元工作。如此，实现了供水控制的全自动化，且通过控制变频控制状态下的水泵数量，降低了整个控制***的逻辑复杂程度，有利于故障检测，保证***工作的稳定。
附图说明
图1为本发明提出的一种恒压变量循环状供水控制***结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种恒压变量循环状供水控制***，包括多个水泵1、变频控制单元2、工频控制单元3、供水控制器4和水压检测装置。
水压检测装置用于实时检测水管内水压，水泵1均用于向水管内水流提供动力。本实施方式中，水泵1采用离心泵，供水控制器4采用PID控制器(Proportion IntegrationDifferentiation，比例-积分-微分控制器)。供水控制器4连接变频控制单元2和工频控制单元3，变频控制单元2和工频控制单元3均分别连接每一个水泵1。
每一个水泵1均具有变频控制状态和工频控制状态，变频控制状态下，水泵1输出功率由变频控制单元2根据水压检测装置检测值与预设的水压阈值的比较结果进行实时调节；工频控制状态下，水泵1由工频控制单元3控制且水泵1输出功率为定值。
本实施方式中，水压检测装置与变频控制单元2连接，水压阈值设置在变频控制单元2内，变频控制单元2实时获取水压检测装置检测值并将水压检测装置检测值与水压阈值比较，获得比较结果。或者，水压检测装置与供水控制器4连接，水压阈值设置在供水控制器4内；供水控制器4将水压检测装置检测值和水压阈值进行比较，变频控制单元2直接获得水压检测装置检测值与水压阈值比较结果。
供水控制器4内设置有预设上限功率和预设下限功率。本实施方式中，预设上限功率等于或大于工频控制状态下的水泵1的输出功率并小于工频控制状态下的水泵1的输出功率的两倍，具体地，预设上限功率可等于工频控制状态下的水泵1的输出功率的1.5倍。预设下限功率等于零。
变频控制单元2选择并联的多个水泵1中的一个未工作水泵1作为实调水泵，并根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果对实调水泵进行变频控制。
水压检测装置检测值小于水压阈值时，变频控制单元控制实调水泵增大输出功率，从而增加水压。当变频控制状态下的实调水泵的输出功率大于或等于预设上限功率，供水控制器4控制实调水泵切换到工频控制状态，且供水控制器4控制变频控制单元重新选择一个未工作水泵1作为实调水泵进行变频控制。如此，通过增加一个工频控制状态下的水泵1，降低了变频控制单元2的工作压力，且通过直接将当前实调水泵切换到工频控制状态，避免了将一个未启动的水泵1切换到工频控制状态的耗时问题。且，当增加一个工频控制状态下的水泵1后，为了平衡水压，变频控制单元2控制的实调水泵的输出功率相对于增加工频控制状态下的水泵1前骤降。本实施方式中，通过选择未工作水泵1作为新的实调水泵进行变频控制，避免了对前一个实调水泵的输出功率进行下调的过程。可见，本实施方式提供的切换方式，提高了水泵1输出功率调节的时间，提高了工作效率。
水压检测装置检测值大于水压阈值时，变频控制单元控制实调水泵降低输出功率，从而降低水压。当实调水泵在变频控制单元2控制下的输出功率小于或等于预设下限功率0，供水控制器4通过工频控制单元3关闭一个工频控制状态下的水泵1，并重新获取水压检测装置检测值与水压阈值比较结果，然后根据比较结果对实调水泵进行变频控制。水压检测装置检测值大于水压阈值的调节状态下，变频控制单元2控制的实调水泵不变，且当实调水泵在变频控制单元2控制下的输出功率小于或等于预设下限功率0时，直接关闭一个工频控制状态下的水泵1以缓解变频控制单元2的控制压力。如此，通过变频控制与工频控制的配合，可对水压进行实时调节，客观可靠。
本实施方式中，通过工频控制单元3的配合，变频控制单元2始终只需要对一台实调水泵进行变频控制。如此，通过控制变频控制状态下的水泵数量，降低了***功耗的浪费，提供了功率利用率，实现了水压调节的稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，包括多个水泵(1)、变频控制单元(2)、工频控制单元(3)、供水控制器(4)和水压检测装置；
水压检测装置用于实时检测水管内水压，水泵(1)均用于向水管内水流提供动力；供水控制器(4)连接变频控制单元(2)和工频控制单元(3)，变频控制单元(2)和工频控制单元(3)均分别连接每一个水泵(1)；
每一个水泵(1)均具有变频控制状态和工频控制状态，变频控制状态下，水泵(1)输出功率由变频控制单元(2)实时调节；工频控制状态下，水泵(1)由工频控制单元(3)控制且水泵(1)输出功率为定值；
变频控制单元(2)选择并联的多个水泵(1)中的一个未工作水泵(1)作为实调水泵，并根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果对实调水泵进行变频控制；当变频控制状态下的实调水泵的输出功率大于或等于预设上限功率，供水控制器(4)控制实调水泵切换到工频控制状态，且供水控制器(4)控制变频控制单元重新选择一个未工作水泵(1)作为实调水泵进行变频控制；当实调水泵在变频控制单元(2)控制下的输出功率小于或等于预设下限功率，供水控制器(4)通过工频控制单元(3)关闭一个工频控制状态下的水泵(1)。
2.如权利要求1所述的恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，预设上限功率等于或大于工频控制状态下的水泵(1)的输出功率；预设下限功率等于零。
3.如权利要求2所述的恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，预设上限功率等于工频控制状态下的水泵(1)的输出功率的1.5倍。
4.如权利要求1所述的恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，水压检测装置与变频控制单元(2)连接，水压阈值设置在变频控制单元(2)内；变频控制单元(2)根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果控制实调水泵工作；预设上限功率和预设下限功率设置在供水控制器(4)内，供水控制器(4)通过变频控制单元(2)获得当前实调水泵输出功率，并将当前实调水泵输出功率分别与预设上限功率和预设下限功率进行比较，然后根据比较结果控制变频控制单元(2)和工频控制单元(3)工作。
5.如权利要求1所述的恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，水压检测装置与供水控制器(4)连接，水压阈值、预设上限功率和预设下限功率均设置在供水控制器(4)内；供水控制器(4)将水压检测装置检测值和水压阈值进行比较，变频控制单元(2)根据水压检测装置检测值与水压阈值比较结果控制实调水泵工作；供水控制器(4)通过变频控制单元(2)获得当前实调水泵输出功率，并将当前实调水泵输出功率分别与预设上限功率和预设下限功率进行比较，然后根据比较结果控制变频控制单元(2)和工频控制单元(3)工作。
6.如权利要求1所述的恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，水泵(1)采用离心泵。
7.如权利要求1所述的恒压变量循环状供水控制***，其特征在于，供水控制器(4)采用PID控制器。
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