[发明专利]一种数字化恒压供水节能装置

权利要求书

1、一种数字化恒压供水节能装置，它由硬件部分和软件部分组成，其特征在于：所述硬件部分包括水泵电机、内置PID控制器的变频器、水压传感器、PLC、触摸屏和控制柜，所述水泵电机、所述变频器、所述水压传感器和所述PID控制器构成系统的闭环环节；所述软件部分包括触摸屏功能模块、PLC与变频器串行通信和PID控制器；所述触摸屏作为人机交互平台用于设定控制参数和控制启停，将控制设定传输至所述PLC，同时读取并显示经所述PLC处理的所述水泵电机和所述变频器的运行状态；所述触摸屏上设置有：

(1)启、停控制按钮和状态按钮，并与所述控制柜面板上启、停按钮进行电气互锁关联；

(2)显示单元，实时显示负载率、节电率、累计节电、运行频率、电机转速、累计运行时间；

(3)停电自启动单元，可对自启动过程进行设置；

(4)手动/自动调压单元，能在任意的时间段自动设置水压值；

(5)消防单元，保持全部压力；

(6)电机保护单元，可设置电流上限和水压上限；

(7)记录单元，自动记录一天24个时段的用电、节电情况，便于分析工况，优化设计方案。

2、如权利要求1所述的一种数字化恒压供水节能装置，其特征在于：所述PLC是整个节能设备控制的枢纽，接收来自所述触摸屏和所述控制柜面板按钮的信号，通过所述PLC程序处理后传至所述变频器，决定所述变频器的给定频率，同时读取所述变频器的参数，经程序处理后传至所述触摸屏和所述控制柜；所述PLC与所述变频器通信的具体流程包括：

(1)S1对状态寄存器初始化，发送呼叫帧；

(2)S2接收字符是否为呼叫帧，是则转至S3，否则转至S9；

(3)S3接收字符是否为呼叫帧，是则转至S6，否则转至S4；

(4)S4接收字符是否为ACK应答，是则转至S7，否则转至S5；

(5)S5接收字符是否为END应答，是则转至S8，否则转至S9；

(6)S6发送帧头；

(7)S7发送数据；

(8)S8发送帧结束标志；

(9)S9错误处理；

(10)S10下一帧等待，返回S1。

3、如权利要求1或2所述的一种数字化恒压供水节能装置，其特征在于：所述变频器接收来自所述PLC的控制指令和所述水压传感器的反馈信号，通过所述PID控制器的调节来控制所述变频器的输出。

4、如权利要求1或2所述的一种数字化恒压供水节能装置，其特征在于：所述PID控制器所采用的结构式为：M_n＝MP_n+MI_n+MD_n，其中，M_n为第n采样时刻的计算值，MP_n为第n采样时刻的比例项值，MI_n为第n采样时刻的积分项值，MD_n为第n采样时刻的微分项值。

5、如权利要求3所述的一种数字化恒压供水节能装置，其特征在于：所述PID控制器所采用的结构式为：M_n＝MP_n+MI_n+MD_n，其中，M_n为第n采样时刻的计算值，MP_n为第n采样时刻的比例项值，MI_n为第n采样时刻的积分项值，MD_n为第n采样时刻的微分项值。