[发明专利]自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置，其特征在于，该蓄水控制装置包括PLC控制系统、压力变送器、电动调节阀及操作面板，PLC控制系统包括CPU模块及分别与CPU模块连接的电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块Ⅰ、模拟量输入模块Ⅱ、模拟量输出模块，压力变送器安装在上级自来水管网与加压泵之间的管道的外侧管壁上，压力变送器的输出端与模拟量输入模块Ⅰ的输入端连接，电动调节阀安装在上级自来水管网与蓄水池之间的管道中，电动调节阀的输出端与模拟量输入模块Ⅱ的输入端连接，模拟量输入模块Ⅰ、模拟量输入模块Ⅱ通过背板总线与CPU模块连接，模拟量输出模块通过背板总线与CPU模块连接，模拟量输出模块的输出端与电动调节阀的输入端连接，操作面板与以太网通讯模块连接。

2.如权利要求1所述的自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置，其特征在于，所述模拟量输入模块Ⅰ为8路12位4-20mA 2线制 模拟量输入模块，压力变送器为2线制4-20mA压力变送器，压力变送器通过2芯电缆与模拟量输入模块Ⅰ输入端连接。

3.如权利要求1所述的自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置，其特征在于，所述模拟量输入模块Ⅱ为8路12位4-20mA 4线制 模拟量输入模块，电动调节阀的输出端通过多芯电缆与模拟量输入模块Ⅱ输入端连接。

4.如权利要求1所述的自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置，其特征在于，所述电源模块为DC24V直流电源模块。

5.如权利要求1所述的自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置，其特征在于，所述PLC控制系统为S7-300系列PLC，CPU模块为CPU315-2DP，电源模块为PS307，以太网通讯模为CP343-1 Lean，模拟量输入模块Ⅰ、模拟量输入模块Ⅱ及模拟量输出模块均为SM331。

6.一种自来水加压泵站管网余压蓄水控制方法，其特征在于，该控制方法是利用本发明上述由PLC控制系统、压力变送器、电动调节阀及操作面板组成的自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置对自来水加压泵站管网余压蓄水过程进行自动控制，包括：设置上级自来水管网压力控制值和压力控制参数、上级自来水管网压力采集及电动调节阀工作状态采集、压力控制信息处理、压力控制值输出控制、显示监视；其步骤如下：

步骤1：设置上级自来水管网压力控制值和压力控制参数：由操作面板输入上级自来水管网压力控制值和压力控制参数，PLC控制系统通过其内部的以太网通讯模块与操作面板通讯，读取操作面板上的上级自来水管网压力控制值和压力控制参数；

步骤2：上级自来水管网压力采集及电动调节阀工作状态采集，上级自来水管网压力采集：通过装在上级自来水管网与加压泵之间的压力变送器采集上级自来水管网当前压力值，经PLC控制系统的模拟量输入模块Ⅰ将当前压力值传给PLC控制系统的CPU模块计算；电动调节阀工作状态采集：电动调节阀当前工作状态信息数据通过PLC控制系统的模拟量输入模块Ⅱ传给PLC控制系统的CPU模块；

步骤3：压力控制信息处理：根据上级自来水管网压力控制值、压力控制参数、上级自来水管网当前压力值、电动调节阀当前工作状态信息数据，由PLC控制系统的CPU模块通过模糊PID算法计算得出压力控制值；

步骤4：压力控制值输出控制：PLC控制系统的CPU模块将步骤3中计算得到的压力控制值通过PLC控制系统的模拟量输出模块输出控制电动调节阀的开度设定值，电动调节阀根据开度设定值打开相应的开度实现对上级自来水管网压力的控制；

步骤5：显示监视：在操作面板上显示工作状态、上级自来水管网压力控制值、实际压力值和电动调节阀工作状态信息、压力控制参数。