基于plc實現的水環真空泵節能控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及真空泵控制技術領域，特別涉及基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置。
【背景技術】
[0002]通常情況下，水環真空泵在工業現場使用過程中采用由一個固定閥門控制供水水量的直接供水的方式，但這種工作方式不能使水環真空泵水環的大小處于真空泵最佳的工作狀態。當電機的轉速一定，在一定的水位范圍內，水位高所形成的水環大，水位低，所形成的水環小，即當水環偏大時，會使功耗增加，故水環真空泵效率下降，電能損耗加大；同時，又由于供水管道供水量會隨著工作狀態的變化而變化，這就使得水環真空泵的真空度受到一定的影響，同時又增加了能源損耗。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，能夠實時監測并調控水環真空泵內的水流量和真空度，具有節省能耗、提高效率的特點。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0005]基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，包括:設置在真空泵外的核心控制器PLCl和變頻器3，設置在真空泵內的真空度傳感器5，設置在真空泵的供水管道內的電磁流量計4和電磁閥2，所述電磁流量計4的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述真空度傳感器5的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述核心控制器PLCl的輸出端口通過繼電器與電磁閥2電連接，所述核心控制器PLCl的通信輸出端口與變頻器3的通信輸入端口連接。
[0006]所述電磁流量計4檢測供水管道內水流量，并將檢測到的水流量信號實時傳輸給核心控制器PLCl。
[0007]所述真空度傳感器5檢測真空泵內真空度，并將檢測到的真空度信號實時傳輸給核心控制器PLCl。
[0008]所述核心控制器PLCl實時接收水流量信號，并將接收到的水流量信號與預設的流量標準值進行比較，判斷是否控制電磁閥2的開度；所述核心控制器PLCl實時接收真空度信號，并將接收到的真空度信號與預設的真空度標準值進行比較，判斷是否控制變頻器3進行變頻工作。
[0009]所述電磁閥2為直動式電磁閥，電磁閥2的開度調節供水管道內的水流量。
[0010]所述變頻器3與真空泵的電機電連接，變頻器3調節電機轉速，從而控制真空泵內的真空度。
[0011]本實用新型的工作原理為:
[0012]根據電磁流量計4檢測供水管道內水的水流量大小，并將水流量信號輸出給核心控制器PLC1，核心控制器PLCl比較水流量信號與預先設置的水流量標準值，核心控制器PLCl根據二者之間的差值，判斷是否通過控制電磁閥2的開度調節供水管道內水的流量。根據真空度傳感器5測量真空泵內的真空度，并將真空度信號輸出給核心控制器PLClJS心控制器PLCl比較真空度信號與預先設置的真空度標準值，核心控制器PLCl根據二者之間的差值，判斷是否通過控制變頻器3調節水環真空泵的電機轉速，從而控制真空泵的真空度。
[0013]本實用新型的有益效果為:
[0014]本實用新型實時監測并調控水環真空泵內的水流量和真空度，使水環真空泵的功耗降低到最小，使真空泵的工作狀態始終處于最優，從而實現水環真空泵的節能控制，節約電能和水能同時可以穩定真空度，提高水環真空泵的工作效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型提供的控制裝置的連接關系圖。
[0016]圖2為本實用新型提供的控制裝置的結構示意圖。
[0017]圖3為本實用新型提供的控制裝置的水流量閉環控制回路結構示意圖。
[0018]圖4為本實用新型提供的控制裝置的真空度閉環控制回路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0020]參見附圖，本實用新型為基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，包括:設置在真空泵外的核心控制器PLCl和變頻器3，設置在真空泵內的真空度傳感器5，設置在真空泵的供水管道內的電磁流量計4和電磁閥2，所述電磁流量計4的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述真空度傳感器5的輸出端口與核心控制器PLCl的模擬量輸入端口連接，所述核心控制器PLCl的輸出端口通過繼電器與電磁閥2電連接，所述核心控制器PLCl的通信輸出端口與變頻器3的通信輸入端口連接。
[0021]所述電磁流量計4檢測供水管道內水流量，并將檢測到的水流量信號實時傳輸給核心控制器PLCl。
[0022]所述真空度傳感器5檢測真空泵內真空度，并將檢測到的真空度信號實時傳輸給核心控制器PLCl。
[0023]所述核心控制器PLCl實時接收水流量信號，并將接收到的水流量信號與預設的流量標準值進行比較，判斷是否控制電磁閥2的開度；所述核心控制器PLCl實時接收真空度信號，并將接收到的真空度信號與預設的真空度標準值進行比較，判斷是否控制變頻器3進行變頻工作。
[0024]所述電磁閥2為直動式電磁閥，電磁閥2的開度調節供水管道內的水流量。
[0025]所述變頻器3與真空泵的電機電連接，變頻器3調節電機轉速，從而控制真空泵內的真空度。
[0026]本實用新型的實施例提供了一種基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，如圖1所示。該控制裝置由核心控制器PLC1、電磁閥2、電磁流量計4、真空度傳感器5和變頻器3組成，分為水流量閉環控制回路和真空度閉環控制回路。
[0027]參見圖3，該控制裝置的水流量閉環控制回路為:電磁流量計4采集到的供水管道內水流量數據的電信號傳輸到核心控制器PLCl的模擬量輸入端口，核心控制器PLCl根據水流量數據與預設的流量標準值之間的差值，確定是否控制電磁閥2。電磁閥2控制供水管道的閥門開度，進而控制供水管道內水的流量，即水環真空泵的供水流量。其中，電磁閥2為直動式電磁閥。電磁流量計4輸出信號為4-20mA的電流信號。核心控制器PLCl可以選擇西門子LOGO! 230RC0和模擬量輸入擴展模塊LOGO ! DM16230R。
[0028]當供水管道內水的流量與預先設置的流量標準值的差值為負值時，打開電磁閥2，增加供水管道內水的流量。當供水管道內水的流量與預先設置的流量標準值的差值為零時，保持當前電磁閥2的開度，保持供水管道內水的流量。當供水管道內水的流量與預先設置的流量標準值的差值為正值時，關閉電磁閥2，減少供水管道內水的流量。
[0029]參見圖4，該控制裝置的真空度閉環控制回路為:真空度傳感器5采集到的真空泵內真空度數據的電信號傳輸到核心控制器PLCl的模擬量輸入端口，核心控制器PLCl根據真空泵內真空度數據與預設的真空度標準值之間的差值，確定是否控制變頻器3，進而控制真空泵電機的轉速，進而控制真空泵內的真空度。真空度傳感器5采用PT500-708Z型真空度傳感器，兩線制接法可以輸出4-20mA的電流信號，通過變頻器3來控制真空泵電機轉速，變頻器3可以選擇ACS800或其他型號相同功能的變頻器。
[0030]當測量到真空泵內的真空度與預先設置的真空度標準值之間的差值為負值時，通過控制變頻器3升高交流電的頻率，增加水環真空泵的電機轉速，提高真空泵的真空度。當測量到真空泵內的真空度與預先設置的真空度標準值之間的差值為零時，通過控制變頻器3保持當前交流電的頻率，保持水環真空泵的電機轉速，保持真空泵的真空度。當測量到真空泵內的真空度與預先設置的真空度標準值之間的差值為正值時，通過控制變頻器3降低交流電的頻率，降低水環真空泵的電機轉速，降低真空泵的真空度。
[0031 ] 核心控制器PLCl選擇西門子LOGO ! 230RC0和模擬量輸入擴展模塊LOGO !DM16230R;電磁流量計4采用兩線制接法，輸出4_20mA的電流信號；真空度傳感器5選擇PT500-708Z型真空度傳感器，采用兩線制接法，輸出4-20mA的電流信號；電磁閥2和變頻器3使用LOGO! 230RC0的繼電器輸出端口進行控制。LOGO ! 230RC0和LOGO! DM16230R的電源L、N(M)端分別接到外接電源上。通過PLC編程，在這種接線方式下，可以實現水環真空泵的節能控制。
【主權項】
1.基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，其特征在于，包括:設置在真空泵外的核心控制器PLC(I)和變頻器(3)，設置在真空泵內的真空度傳感器(5)，設置在真空泵的供水管道內的電磁流量計⑷和電磁閥(2)，所述電磁流量計(4)的輸出端口與核心控制器PLC(I)的模擬量輸入端口連接，所述真空度傳感器(5)的輸出端口與核心控制器PLC(I)的模擬量輸入端口連接，所述核心控制器PLC(I)的輸出端口通過繼電器與電磁閥(2)電連接，所述核心控制器PLC(I)的通信輸出端口與變頻器(3)的通信輸入端口連接。2.根據權利要求1所述的基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，其特征在于:所述電磁流量計(4)檢測供水管道內水流量，并將檢測到的水流量信號實時傳輸給核心控制器PLC⑴。3.根據權利要求1所述的基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，其特征在于:所述真空度傳感器(5)檢測真空泵內真空度，并將檢測到的真空度信號實時傳輸給核心控制器PLC⑴。4.根據權利要求1所述的基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，其特征在于:所述電磁閥(2)為直動式電磁閥，電磁閥(2)的開度調節供水管道內的水流量。5.根據權利要求1所述的基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，其特征在于:所述變頻器(3)與真空泵的電機電連接，變頻器(3)調節電機轉速，從而控制真空泵內的真空度。
【專利摘要】基于PLC實現的水環真空泵節能控制裝置，包括：核心控制器PLC、變頻器、真空度傳感器、電磁流量計和電磁閥，電磁流量計的輸出端口與核心控制器PLC的模擬量輸入端口連接，真空度傳感器的輸出端口與核心控制器PLC的模擬量輸入端口連接，核心控制器PLC的輸出端口通過繼電器與電磁閥電連接，核心控制器PLC的通信輸出端口與變頻器的通信輸入端口連接；電磁流量計和真空度傳感器實時監測并調控水環真空泵內的水流量和真空度，使水環真空泵的功耗降低到最小，使真空泵的工作狀態始終處于最優，從而實現水環真空泵的節能控制，節約電能和水能同時可以穩定真空度，提高水環真空泵的工作效率，具有節省能耗、提高效率的特點。
【IPC分類】F04C28/00
【公開號】CN204677437
【申請號】CN201520072683
【發明人】孟彥京, 趙丹, 馬匯海, 段明亮, 陳景文, 朱納
【申請人】陜西科技大學, 陜西科達電氣有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年2月2日