一種氣浮濾池液位自動控制系統的製作方法

2023-06-09 08:31:46

一種氣浮濾池液位自動控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及廢水處理水池控制【技術領域】，尤其是涉及一種氣浮濾池液位自動控制系統。其特點是包括設置在氣浮濾池上方的超聲波液位計和反衝車，氣浮濾池的出水管上還設置有出水調節閥，出水調節閥和超聲波液位計與用於接收數據並發送控制信號的PLC控制器及模擬量擴展模塊相連，模擬量擴展模塊通過專用連接線與PLC控制器相連，所述的反衝車通過控制線與PLC控制器相連。其通過採用PLC內部編程的PID調節器，可結合氣浮池運行工況進行參數校正，在氣浮池正常運行時進行液位控制，當氣浮池進行反衝時，採集反衝信號，在PID調節器上引入一個前饋信號，提前調節閥門開度，使液位在反衝過程中不會下降，確保反衝時池體排渣順暢，保障了反衝效果。
【專利說明】一種氣浮濾池液位自動控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理水池控制【技術領域】，尤其是涉及一種氣浮濾池液位自動控制系統。
【背景技術】
[0002]水處理工程中，氣浮濾池在生產過程中要及時排除產生的浮渣，以防止浮渣下沉降低出水的水質和汙染濾料。順利排渣的前提是要保證池水的水位維持在一個正常的範圍內，使除渣刮板能正常工作。因此必須嚴格控制池內水位。在現有技術中是採用人工控制水池的進出閥門開度，以保持水池水位變化在允許範圍之內。但由於水池面積大，影響進水量變化的因素較為複雜(特別是在反衝洗工藝時)，造成濾池水位的變化較大，因此人工控制閥門開度有相當的困難，而且水位的變化較閥門開度變化有很長的滯後時間，加上簡單重複勞動，易造成操作人員的疲勞和厭煩。所以人工控制不但浪費人力，也不能保證控制水位在工藝要求的範圍以內。在現有技術中也有用浮子水位控制裝置控制電動閥門啟閉，實現池水水位控制的。但因浮子控制裝置的靈敏度較差，動作反應較慢，使這一技術方案的控制精度難以保證，另一方面，由於電動閥門大開大關，不但會引起水位較大幅度的變化，還會因電動操作機構頻繁運轉，加速設備的老化，進一步降低裝置的可靠性。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於避免現有技術的不足提供一種氣浮濾池液位自動控制系統，從而有效解決現有技術的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明採取的技術方案為:所述的一種氣浮濾池液位自動控制系統，其特點是包括設置在氣浮濾池上方的超聲波液位計和反衝車，氣浮濾池的出水管上還設置有出水調節閥，出水調節閥和超聲波液位計與用於接收數據並發送控制信號的PLC控制器及模擬量擴展模塊相連，模擬量擴展模塊通過專用連接線與PLC控制器相連，所述的反衝車通過控制線與PLC控制器相連。
[0005]所述的PLC控制器採用PLC內部編程的PID調節器，模擬量擴展模塊是PID的調節器信號採集及指令發出元件，其輸入信號為氣浮池液位指令與反饋，輸出指令為調節閥開度，PLC控制器控制反衝車的工作時，PLC中的PID調節器會引入一個前饋信號，提前調節閥門。
[0006]所述的超聲波液位計與模擬量擴展模塊的液位反饋控制埠 LT+和LT-相連，所述的出水調節閥分別與模擬量擴展模塊的開度反饋埠 MI+、M1-和開度指令埠 MO+、MO-相連。
[0007]本發明的有益效果是:所述的一種氣浮濾池液位自動控制系統，其通過採用PLC內部編程的PID調節器，可結合氣浮池運行工況進行參數校正，在氣浮池正常運行時進行液位控制，當氣浮池進行反衝時，採集反衝信號，在PID調節器上引入一個前饋信號，提前調節閥門開度，使液位在反衝過程中不會下降，確保反衝時池體排渣順暢，保障了反衝效果O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的結構原理示意圖。
[0009]圖中:1.PLC控制器；2.模擬量控制模塊；3.反衝車；4.超聲波液位計；5.出水調節閥；6.氣浮濾池。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0011]如圖1所示，所述的一種氣浮濾池液位自動控制系統，其特點是包括設置在氣浮濾池6上方的超聲波液位計4和反衝車3，氣浮濾池6的出水管上還設置有出水調節閥5，出水調節閥5和超聲波液位計4與用於接收數據並發送控制信號的PLC控制器I及模擬量擴展模塊2相連，模擬量擴展模塊2通過專用連接線與PLC控制器I相連，所述的反衝車3通過控制線與PLC控制器I相連。
[0012]所述的PLC控制器I採用PLC內部編程的PID調節器，模擬量擴展模塊2是PID的調節器信號採集及指令發出元件，其輸入信號為氣浮池液位指令與反饋，輸出指令為調節閥開度，PLC控制器I控制反衝車3的工作時，PLC中的PID調節器會引入一個前饋信號，提前調節閥門。
[0013]所述的超聲波液位計4與模擬量擴展模塊2的液位反饋控制埠 LT+和LT-相連，所述的出水調節閥5分別與模擬量擴展模塊2的開度反饋埠 MI+、M1-和開度指令埠 MO+、MO-相連。
[0014]所述的PLC控制器和模擬量擴展模塊採用的是西門子S7-200控制器及模擬量擴展模塊，對於反衝車的反衝運行的情況，通過多次試驗，總結出反衝耗水量影響液位的數學對應關係，控制器在接受到反衝運行信號時，通過編程控制調節器在液位變化前調節閥門開度，及時控制氣浮池液位。
[0015]所述的一種氣浮濾池液位自動控制系統，具體過程是，氣浮池液位下降時，LT減小，信號傳輸到PLC，通過參數換算輸出到PID調節器+端，使得PID輸出減小，則閥門開度指令MO減小，從而氣浮池出水減小，液位增大。氣浮池液位上升時，LT增大，通過參數換算輸出到到PID調節器+端，使得PID輸出增大，則閥門開度指令MO增大，從而氣浮池出水增力口，液位減小。當氣浮池進行反衝時，發送反衝啟動信號給PLC，編程在PID調節器+端上引入一個前饋信號，前饋信號大小與反衝強度與產水量的比值，一般為開度的5%-10%，不同的濾池有不同的數值，這樣使得出水調節閥門預先減小開度，抵消當反衝消耗清水時的液位減小，這樣反衝時減少的水量不會影響液位有太大變化，確保反衝時的排渣效果。
[0016]在氣浮池上安裝超聲波液位計，氣浮池出水管安裝智能調節閥，採用小型PLC控制器，組成一個控制系統，系統通過採集氣浮池的液位、採集出水電動調節閥的閥位到PLC中，通過控制器內的編程，分析各數據，輸出適當的閥位指令，及時控制出水調節閥的開度，達到穩定氣浮池液位在一個可靠的範圍使出水堰以下100_的範圍內。
[0017]在工程實際應用中，投入液位自動控制時，氣浮池液位能穩定在±60mm範圍內，尤其是在反衝過程中，能較好的穩定液位，如果不投入液位自控，反衝時的液位變化會超過400mm。因此，本液位控制系統能夠確保氣浮濾池在制水及反衝過程中液位變化小，確保反衝時氣浮池液位穩定在出水堰下-1OOmm內，使得池體排浮渣順暢，保障了反衝效果，從而提高了氣浮池的運行效果。
[0018]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種氣浮濾池液位自動控制系統，其特徵是包括設置在氣浮濾池上方的超聲波液位計和反衝車，氣浮濾池的出水管上還設置有出水調節閥，出水調節閥和超聲波液位計與用於接收數據並發送控制信號的PLC控制器及模擬量擴展模塊相連，模擬量擴展模塊通過專用連接線與PLC控制器相連，所述的反衝車通過控制線與PLC控制器相連。
2.根據權利要求1所述的一種氣浮濾池液位自動控制系統，其特徵在於:所述的PLC控制器採用PLC內部編程的PID調節器，模擬量擴展模塊是PID的調節器信號採集及指令發出元件，其輸入信號為氣浮池液位指令與反饋，輸出指令為調節閥開度，PLC控制器控制反衝車的工作時，PLC中的PID調節器會引入一個前饋信號，提前調節閥門。
3.根據權利要求1所述的一種氣浮濾池液位自動控制系統，其特徵在於:所述的超聲波液位計與模擬量擴展模塊的液位反饋控制埠 LT+和LT-相連，所述的出水調節閥分別與模擬量擴展模塊的開度反饋埠 MI+、M1-和開度指令埠 MO+、MO-相連。
【文檔編號】C02F1/24GK103984367SQ201410199266
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月11日 優先權日:2014年5月11日
【發明者】王剛, 劉璘, 趙凱 申請人:甘肅金橋給水排水設計與工程(集團)有限公司