[發明專利]無傳感恒流泵閥集成裝置

無效

• 申請號: 201310656932.7
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103671060A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 任世琛;麻劍鋒;沈岑;徐煜來;方飛龍
• 申請（專利權）人: 杭州哲達節能科技有限公司
• 主分類號: F04B49/22
• 分類號: F04B49/22
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明涉及水泵控制技術，特別涉及一種用于輸配系統中提高輸配效率的無傳感恒流泵閥集成裝置。

背景技術

水泵和閥門被廣泛應用于空調水系統、區域供熱水系統、工業循環水系統等輸配系統的裝置，但是傳統的輸配系統的運行能耗非常大，而且水泵往往是滿負荷連續運行，自動化程度低。對于流量信號的獲取方式，傳統的方法是通過流量計獲得，而且在這個過程中還要壓力傳感器的參與，這個獲取信號的過程存在一定的時間延遲。在得到流量信號后，再通過調節水泵或是風機的頻率以及管網中的閥門，使得調節過程更加漫長，精確性欠佳。

目前還沒有水泵和閥門集成裝置，而且在流量信號獲取的過程中又沒有壓力傳感器的參與。泵閥集成及省去壓力傳感器的技術手段正是本發明所要解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現在技術中的不足，提供一種泵閥集成且無需壓力傳感器就能獲取流量信號的無傳感恒流泵閥集成裝置。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案得以實施的：

提供一種無傳感恒流泵閥集成裝置，包括水泵；水泵的電機與信息監測及分析裝置相連，在水泵的入口管線和出口管線上分別設置閥體調節組件；信息監測及分析裝置、兩個閥體調節組件分別通過電纜連接至接線端子，接線端子經電纜依次連接可編程控制器、工控機；所述的信息監測及分析裝置中內置流量運算模塊，其中儲存有水泵的特性運行曲線，以及該裝置運行時電流電壓信號與流量的對應關系數據。

本發明中，所述閥體調節組件為手動調節閥或者電動調節閥。

本發明中，所述接線端子經電纜連接可編程控制器的輸入端，可編程控制器的數字量和模擬量輸出端直接與信息監測及分析裝置連接。

本發明的有益效果在于：

本發明與傳統的流量信號獲取方式不一樣，無需傳感器來獲取流量信號，在該裝置中內置有流量運算模塊，其中儲存水泵的特性運行曲線，以及與該特性運行曲線相應的有足夠數據量的流量與電流電壓的對應關系。根據該裝置運行過程中電流電壓信號，該裝置就可以通過流量運算模塊找到此時對應的流量參數。工控機將該裝置的開度作為優化目標值，其結果直接傳輸到可編程邏輯控制器，通過控制閥門開度來保證整個輸配管網的流量恒定，這點對于很多水系統的輸配系統而言，有著很大的益處，因為它保證了用戶的需求，不會出現欠流或過流現象。該裝置能夠不通過壓力傳感器就能獲得流量信號，使得從信號輸入到最后的控制輸出時間短，反應快，更加精確。

附圖說明

圖1無傳感恒流量泵閥集成裝置示意圖；

圖2水泵運行曲線。

圖中：1水泵、2信息監測及分析裝置、3閥體調節組件、4接線端子、5可編程控制器、6工控機。

具體實施方式

首先需要說明的是，本發明涉及計算機技術在控制技術領域的一種應用。在本發明的實現過程中，會涉及到軟件功能模塊的應用。申請人認為，如在仔細閱讀申請文件、準確理解本發明的實現原理和發明目的以后，在結合現有公知技術的情況下，本領域技術人員完全可以運用其掌握的軟件編程技能實現本發明。前述軟件功能模塊包括但不限于：流量運算模塊等，凡本發明申請文件提及的均屬此范疇，申請人不再一一列舉。

下面通過實施例，結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明：

圖1中給出了該裝置的流程示意圖。

無傳感恒流泵閥集成裝置，包括水泵1，水泵1的電機與信息監測及分析裝置2相連，在水泵1的入口管線和出口管線上分別設置閥體調節組件3，閥體調節組件3為手動調節閥或者電動調節閥。信息監測及分析裝置2、兩個閥體調節組件3分別通過電纜連接至接線端子4，接線端子4經電纜依次連接可編程控制器5、工控機6。

接線端子4經電纜連接可編程控制器5的輸入端，可編程控制器5的數字量和模擬量輸出端直接與信息監測及分析裝置2連接。工控機6內嵌入“水泵單機運行能效優化程序”，工控機6將該程序的運行結果傳輸給可編程控制器5?？删幊炭刂破?是成熟技術，可選用西門子PLC?S7-200CN產品。

本發明中，信息監測及分析裝置2是成熟技術，可選用西門子公司的Smart1000IE6AV66480BE113AXO，在本發明中主要用于電機運行參數的信息監測及分析處理。在該裝置運行期間，信息監測及分析裝置2實時對水泵1電機的電壓電流信號進行監測。當負荷發生變化時，電壓電流信號也隨之改變，水泵1電機的功率是電壓電流以及功率因素的乘積，而電機功率又與水泵的功率相關，水泵1的功率又是流量和揚程的函數，即

N=QHρ/102η=9.8QH/η

在信息監測及分析裝置2中的流量運行模塊儲存有水泵特征運行曲線（如圖2），該運行曲線可以在水泵出廠時進行標定獲得；流量運行模塊同時還儲存了與該特性運行曲線相應的足夠多的流量與電流電壓對應關系數據，根據監測到的電流電壓信號，就可以得到對應的水泵流量參數。將這些信號傳輸至工控機6，經過能效優化程序的分析，對兩個閥門調節組件3進行控制，通過控制閥門組件3的開度，使得系統的流量保持恒定。在整個過程中都沒有壓力傳感器的參與，實現了無傳感器技術。因此，該泵閥集成裝置與傳統的水泵和閥門獨立的技術相比，電機的軸功率大為下降，而且信息傳遞的速度更快捷準確。