智能循環泵控制器的製造方法
2023-04-24 07:24:21
智能循環泵控制器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種智能循環泵控制器，屬於控制器【技術領域】。它解決了現有的泵控制器集成化程度低、控制效果差的問題。本智能循環泵控制器，包括集成控制晶片，集成控制晶片上集成有輸入模塊、泵轉速控制模塊、泵壓力控制模塊、泵轉矩控制模塊、泵智能流量測量模塊、泵運行信息讀取模塊、泵報警保護模塊、泵驅動模塊和顯示模塊，泵轉速控制模塊分別與泵報警保護模塊和泵壓力控制模塊連接，泵轉矩控制模塊與泵壓力控制模塊連接，泵運行信息讀取模塊分別與泵報警保護模塊、顯示模塊和泵智能流量測量模塊連接，泵報警保護模塊與顯示模塊連接。本實用新型具有可靠性高、集成化程度高、控制效果好等優點。
【專利說明】智能循環泵控制器
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於控制器【技術領域】，涉及一種水泵控制器，特別是一種智能循環泵 控制器。
【背景技術】
[0002] 據統計，泵的耗電量約佔全國總耗電量的20%，泵所配套的電動機功率約佔全國電 動機總容量的45%，在石油和化工廠中，泵的耗電量則更高，分別達到59%和26%，因此，泵的 節能意義深遠。隨著科學技術的發展，特別是計算機和信息技術的迅速發展，傳統的泵製造 業已向節能化、智能化、現代化的方向發展。智能泵最明顯的優點是節能和自動控制，泵的 智能系統能及時地接收工藝參數變化的信息，迅速地進行自動化運算並將運算結果反饋到 變頻器或調節閥，準確地調節電機轉速或閥門開度，完成變工況應對，智能控制技術也可以 提高泵運行的可靠性，有效防止故障的發生。但傳統智能泵的集成化程度較低、結構較為復 雜、製造成本高。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種集成化程度高、 控制效果好的智能循環泵控制器。
[0004] 本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：
[0005] 本智能循環泵控制器，包括集成控制晶片，其特徵在於，所述的集成控制晶片上集 成有輸入模塊、泵轉速控制模塊、泵壓力控制模塊、泵轉矩控制模塊、泵智能流量測量模塊、 泵運行信息讀取模塊、泵報警保護模塊、泵驅動模塊和顯示模塊，所述的泵轉速控制模塊分 別與泵報警保護模塊和泵壓力控制模塊連接，所述的泵轉矩控制模塊與泵壓力控制模塊連 接，所述的泵運行信息讀取模塊分別與泵報警保護模塊、顯示模塊和泵智能流量測量模塊 連接，所述的泵報警保護模塊與顯示模塊連接。
[0006] 輸入模塊允許人工校正系統性能曲線和泵性能曲線，泵節能主要通過泵轉速控制 模塊實現，當系統負載變大時，控制器通過增大泵轉速來保持出口壓力恆定，若轉速超過極 限值，泵報警保護模塊將會發出報警信號，並通過調節閥門開度對泵系統進行保護；泵系統 的流量控制主要通過泵轉矩控制模塊實現，因為在泵性能曲線較平坦的情況下，微小的速 度變化會造成很大的流量波動，會造成系統的不穩定，難於控制，而採用轉矩控制控制模塊 控制泵流量，可將相對平坦的泵性能曲線變成較陡的易於控制的轉矩性能曲線，泵智能流 量測量模塊採用無傳感器流量測量技術，根據泵性能曲線上的4到6個工況點和泵運行信 息讀取模塊中的數據實時計算並輸出顯示流量信息，泵報警保護模塊主要在幹運行、最低 流量點運行、過流量運行和出口閥門關閉下運行的情況下發出報警信號並對泵採取保護措 施。
[0007] 在上述的智能循環泵控制器中，所述的泵壓力控制模塊包括九個控制模式：自動 適應模式AUT0、最低比例壓力模式PP1、最高比例壓力模式PP2、最低恆定壓力模式CP1、最 高恆定壓力模式CP2、速度三模式III，速度二模式II，速度一模式I和夜間模式，九個所述 的控制模式與泵性能曲線對應設置。將泵壓力控制模塊的控制模式設置成九種，使其能夠 滿足各種工況的需求。
[0008] 在上述的智能循環泵控制器中，所述的泵性能曲線包括最低比例壓力曲線、最高 比例壓力曲線、最低恆定壓力曲線、最高恆定壓力曲線、最大曲線、中間曲線、最小曲線和最 低性能曲線。
[0009] 自動適應模式AUT0下，自動適應功能將水泵性能自動控制在規定範圍之內，根據 系統規模調節水泵性能，根據一段時間內載荷的變化來調節水泵性能；最低比例壓力模式 PP1下，泵工作點將根據系統流量需要，在最低比例壓力曲線上上下移動，流量需求降低時， 水泵供壓降低，流量需求增加時，水泵供壓增高；最高比例壓力模式PP2下，泵工作點將根 據系統流量的需求，在最高比例壓力曲線上上下移動，流量需求降低時，水泵供壓降低，流 量需求增加時，水泵供壓增高；最低恆定壓力模式CP1下，根據系統流量的需求，水泵的工 作點將在最低恆定壓力曲線上來回移動，水泵供壓保持恆定，壓力不隨流量的變化而做改 變；最高恆定壓力模式CP2下，根據系統流量的需求，水泵的工作點將在最高恆定壓力曲線 上來回移動，水泵供壓保持恆定，與流量需求無關；速度三模式III下，水泵設置為在所有 的工作條件下，都在最大曲線上運行，在短時間內設置水泵為速度三模式，可對泵進行快速 排氣；速度二模式II下，水泵設置為在所有工作條件下，都在中間曲線上運行；速度一模式 I下，水泵設置為在所有工作條件下，都在最小曲線上運行；夜間模式下，當泵轉換到夜間 模式時，泵在最低性能曲線上運行，泵以最低性能和功率運行。
[0010] 與現有技術相比，本智能循環泵控制器具有以下優點：
[0011] 用戶無需安裝外部控制器，不僅能夠提高泵的可靠性，有效防止故障發生，為客戶 提供經濟穩定的泵送系統；各模塊集成於集成控制晶片上，大大地減少了安裝空間和裝配 難度，實現循環泵的變工況自適應節能控制，延長了泵無故障運行周期，減少了人力維護成 本，為泵的管理帶來了便利。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型提供的較佳實施例的原理圖。
[0013] 圖2是本實用新型提供的壓力控制模塊的九個工作模式與泵性能曲線的對應關 系圖。
[0014] 圖中，20、最低比例壓力曲線；21、最高比例壓力曲線；22、最低恆定壓力曲線；23、 最高恆定壓力曲線；24、最大曲線；25、中間曲線；26、最小曲線；27、最低性能曲線。
【具體實施方式】
[0015] 以下是本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步 的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。
[0016] 圖1所示為小型循環泵提供的智能化控制器，包括集成控制晶片，該集成控制芯 片上集成有輸入模塊、泵轉速控制模塊、泵壓力控制模塊、泵轉矩控制模塊、泵智能流量測 量模塊、泵運行信息讀取模塊、泵報警保護模塊、泵驅動模塊和顯示模塊。其中，如圖1所 示，泵轉速控制模塊分別與泵報警保護模塊和泵壓力控制模塊連接，泵轉速控制模塊起到 控制泵報警保護模塊和泵壓力控制模塊的動作；泵轉矩控制模塊與泵壓力控制模塊連接， 實現泵轉矩控制模塊控制泵壓力控制模塊；泵運行信息讀取模塊分別與泵報警保護模塊、 顯示模塊和泵智能流量測量模塊連接，泵報警保護模塊與顯示模塊連接。
[0017] 輸入模塊允許人工校正系統性能曲線和泵性能曲線，泵節能主要通過泵轉速控制 模塊實現，當系統負載變大時，控制器通過增大泵轉速來保持出口壓力恆定，若轉速超過極 限值，泵報警保護模塊將會發出報警信號，並通過調節閥門開度對泵系統進行保護；泵系統 的流量控制主要通過泵轉矩控制模塊實現，因為在泵性能曲線較平坦的情況下，微小的速 度變化會造成很大的流量波動，會造成系統的不穩定，難於控制，而採用轉矩控制控制模塊 控制泵流量，可將相對平坦的泵性能曲線變成較陡的易於控制的轉矩性能曲線，泵智能流 量測量模塊採用無傳感器流量測量技術，根據泵性能曲線上的4到6個工況點和泵運行信 息讀取模塊中的數據實時計算並輸出顯示流量信息，泵報警保護模塊主要在幹運行、最低 流量點運行、過流量運行和出口閥門關閉下運行的情況下發出報警信號並對泵採取保護措 施。
[0018] 如圖2所示，泵壓力控制模塊包括九個控制模式：自動適應模式AUT0、最低比例壓 力模式PP1、最高比例壓力模式PP2、最低恆定壓力模式CP1、最高恆定壓力模式CP2、速度三 模式III，速度二模式II，速度一模式I和夜間模式，九個所述的控制模式與泵性能曲線對 應設置。將泵壓力控制模塊的控制模式設置成九種，使其能夠滿足各種工況的需求。
[0019] 具體的，如圖2所示，泵性能曲線包括最低比例壓力曲線20、最高比例壓力曲線 21、最低恆定壓力曲線22、最高恆定壓力曲線23、最大曲線24、中間曲線25、最小曲線26和 最低性能曲線27。
[0020] 自動適應模式AUT0下，自動適應功能將水泵性能自動控制在規定範圍之內，根據 系統規模調節水泵性能，根據一段時間內載荷的變化來調節水泵性能。在最低比例壓力模 式PP1下，泵工作點將根據系統流量需要，在最低比例壓力曲線20上上下移動，流量需求降 低時，水泵供壓降低，流量需求增加時，水泵供壓增高。在最高比例壓力模式PP2下，泵工作 點將根據系統流量的需求，在最高比例壓力曲線21上上下移動，流量需求降低時，水泵供 壓降低，流量需求增加時，水泵供壓增高。在最低恆定壓力模式CP1下，根據系統流量的需 求，水泵的工作點將在最低恆定壓力曲線22上來回移動，水泵供壓保持恆定，壓力不隨流 量的變化而做改變。在最高恆定壓力模式CP2下，根據系統流量的需求，水泵的工作點將在 最高恆定壓力曲線23上來回移動，水泵供壓保持恆定，與流量需求無關。在速度三模式III 下，水泵設置為在所有的工作條件下，都在最大曲線24上運行，在短時間內設置水泵為速 度三模式，可對泵進行快速排氣。在速度二模式II下，水泵設置為在所有工作條件下，都在 中間曲線25上運行。在速度一模式I下，水泵設置為在所有工作條件下，都在最小曲線26 上運行。在夜間模式下，當泵轉換到夜間模式時，泵在最低性能曲線27上運行，泵以最低性 能和功率運行。
[0021] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所 屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似 的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
【權利要求】
1. 一種智能循環泵控制器，包括集成控制晶片，其特徵在於，所述的集成控制晶片上集 成有輸入模塊、泵轉速控制模塊、泵壓力控制模塊、泵轉矩控制模塊、泵智能流量測量模塊、 泵運行信息讀取模塊、泵報警保護模塊、泵驅動模塊和顯示模塊，所述的泵轉速控制模塊分 別與泵報警保護模塊和泵壓力控制模塊連接，所述的泵轉矩控制模塊與泵壓力控制模塊連 接，所述的泵運行信息讀取模塊分別與泵報警保護模塊、顯示模塊和泵智能流量測量模塊 連接，所述的泵報警保護模塊與顯示模塊連接。
2. 根據權利要求1所述的智能循環泵控制器，其特徵在於，所述的泵壓力控制模塊包 括九個控制模式：自動適應模式AUTO、最低比例壓力模式PP1、最高比例壓力模式PP2、最低 恆定壓力模式CP1、最高恆定壓力模式CP2、速度三模式III，速度二模式II，速度一模式I 和夜間模式，九個所述的控制模式與泵性能曲線對應設置。
3. 根據權利要求2所述的智能循環泵控制器，其特徵在於，所述的泵性能曲線包括最 低比例壓力曲線（20)、最高比例壓力曲線（21)、最低恆定壓力曲線（22)、最高恆定壓力曲 線（23)、最大曲線（24)、中間曲線（25)、最小曲線（26)和最低性能曲線（27)。
【文檔編號】F04B49/06GK203906242SQ201420329963
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】姜美玲, 湯仁林, 鄭培團 申請人:利歐集團股份有限公司