[发明专利]多泵智能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及船舶电力系统综合自动化领域，特指一种多泵智能控制器的实现。

背景技术

目前大型企业，如发电厂各个水源地之间都采用高价买国外控制设备来达到目标，不管控制场合的大小，基本采用相同的格局，这就造成大量的资金浪费，这是中小企业所不能承受的，而中小企业在中国经济占有相当重的分量，不可避免的，大量的电能被浪费。

工厂的资本投入分为前期设备投入和后期运行和维护费用，目前用到多泵集中控制的工厂采用的控制部件是可编程控制器PLC，作为现代工业自动化的核心控制器，它有很多优势：如可靠性高，抗干扰能力强；通用性强，控制系统结构简单；功能完善，适应面广；编程简单，容易掌握；体积小，重量轻，功耗低，维护方便，但是正是由于它的适应面广，不专门针对某个行业或某个功能设计，所以在一些要求功能单一的工程项目上，它过于通用性，造成资源浪费，后期的维护成本也相对提高。

本文针对这个问题着眼于现实，提出开发一种多泵智能控制器的设想，实现多泵集中控制，解决了用可编程控制器的高成本，也有利于后期维护，降低维护成本，同时完成了工厂水泵或风机等的自动运行问题。

发明内容

本发明是关于一种多泵智能控制器的实现，由本控制器组成的控制系统特别适合多地多泵控制的场合。该控制器由显示面板，键盘，主控模块，通信模块四部分构成，通过公网连接到上位监控界面；涉及的技术问题主要有选泵的控制算法，程序的优化，模块之间的通信及控制器和公网间的基于TCP/IP协议的通信问题等。

附图说明

图1 系统结构框图。

具体实施方式

本控制器的设计主要分为硬件和软件两个部分。

1.硬件部分结构图如图1所示。

 CPU选用8051F020或040，它是51F系列功能最为齐全的高性能单片机，I/O口有64个，对多泵控制端口需求量大的要求可以满足，支持多种总线方式；外围信号来自一些电压(0-10V)或电流(4-20mA)的模拟信号，应用到恒压供水的场合时接收管道压力信号(电压或电流)；电量参数包括每台泵的运行电流，电压，功率；状态控制信号是开关量，每台泵的运行信号，故障信号，本地/远程信号，急停信号；控制显示面板是设置控制器参数和显示运行状态的平台。通过它，可以选择运行模式(恒压供水模式，轮值运行模式，各泵独立运行模式)，如在恒压供水模式可以设置给定压力，调节器的参数等；轮值运行模式可以设置各泵轮值时间；控制面板还可以设置一些通用参数，如外围接收的是电压还是电流信号，泵处于本地还是远程控制，通信参数如波特率等。另外面板可以显示各泵运行状态；开关量是通过驱动电路放大信号，控制继电器节点输出，模拟量输出是0-10V电压或4-20mA电流(可以通过面板设置)的信号，通过变频器来控制泵的运行；通信则采用以太网联接上位机。

2. 软件部分设计。

① 通过面板设置运行模式，进入各模式后设置相应参数(如上述)。

② 恒压供水模式，通过设置给定压力、模糊PID各个参数开启一台变频泵，如果频率达到工频，停止变频泵开启一台工频泵，用水量增加，管道压力减小，则变频频率增大，反之则减小，以此来保持管道恒定在给定压力值。

③轮值运行模式针对工频泵，根据接收的液位或压力信号，判断启用几台泵，启用哪几台，如果运行一定时间液位或压力信号变化不大，则停止运行时间最长的一台，开启运行时间最短的一台；如果出现某台或某几台泵出现故障，则能保证运行台数，保证各泵寿命最长。

④各泵独立运行模式时，各泵能独立运行，互不干扰。

⑤上位机实时显示控制器的状态并能对其控制。