申請日2014.09.01
公開(公告)日2015.04.15
IPC分類號G05B19/418
摘要
本實用新型公開了一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括：PLC控制器、上位機、變頻器、污水參數(shù)測量系統(tǒng)、電動球閥、設(shè)備狀態(tài)測量系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)通過所述的污水參數(shù)測量系統(tǒng)把污水參數(shù)反饋給所述的PLC控制器，并與PLC控制器中設(shè)定的控制參數(shù)進行比較和邏輯運算，PLC控制器發(fā)出控制信號，驅(qū)動所述變頻器去控制S-MBR相關(guān)設(shè)備工作，同時控制所述的電動球閥打開或關(guān)閉，達到精確控制空氣與污水的接觸量和停留時間目的，從而實現(xiàn)S-MBR處理污水的最優(yōu)化參數(shù)自動控制，保證了污水處理的質(zhì)量。操作人性化，直觀化。
權(quán)利要求書
1.一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng),其特征在于，包括：
-PLC控制器,根據(jù)上位機設(shè)定的控制參數(shù)與實時采集到污水和設(shè)備運行相關(guān)參數(shù)進行對比和邏輯運算，產(chǎn)生控制信號驅(qū)動變頻器去控制S-MBR的鼓風(fēng)機和自吸泵運行，同時控制電動球閥打開或關(guān)閉，精確控制空氣與污水的接觸量和停留時間，并把實時采集的信號通過觸摸屏顯示;
-與所述PLC控制器連接、提供一個人機界面用來設(shè)定控制參數(shù)和實時顯示整個污水處理情況和設(shè)備運行狀態(tài)的上位機;
-接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到S-MBR中風(fēng)機或自吸泵上的變頻器;
-接到所述PLC控制器上、把S-MBR處理污水過程中的污水參數(shù)反饋給PLC控制器的污水測量系統(tǒng);
-與所述PLC控制器連接、通過打開和關(guān)閉控制污水加注到S-MBR中反應(yīng)倉內(nèi)的電動球閥;
-接到所述PLC控制器上、把S-MBR處理污水過程中各種設(shè)備狀態(tài)反饋給PLC控制器的設(shè)備狀態(tài)測量系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機可以為計算機或觸摸屏，上位機通過通訊接口和連線與PLC控制器進行實時數(shù)據(jù)交換，實時數(shù)據(jù)交換參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議內(nèi)容，在所述上位機的人機界面上用圖形顯示S-MBR中各種設(shè)備運行狀態(tài)和用數(shù)據(jù)顯示污水參數(shù)，并設(shè)置污水控制參數(shù)和S-MBR中冗余設(shè)備切換時間的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的變頻器包括：
-接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機A上的第一變頻器;
-接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機B上的第二變頻器;
-接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到自吸泵A的第三變頻器;
-接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到自吸泵B上的第四變頻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的污水測量系統(tǒng)包括：
-與所述PLC控制器連接、安裝在S-MBR中反應(yīng)倉頂部玻璃視鏡前端的浮球液位開關(guān);
-與所述PLC控制器連接、測量S-MBR的總進水管水量的電磁流量計;
-與所述PLC控制器連接、測量S-MBR的排水管水壓的壓力傳感器;
-與所述PLC控制器連接、用于測量S-MBR進出水管水質(zhì)的水質(zhì)在線檢測儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的設(shè)備狀態(tài)測量系統(tǒng)是S-MBR中泵、風(fēng)機處于正常運行、故障、停止?fàn)顟B(tài)信號反饋給PLC控制器，PLC控制器把設(shè)備狀態(tài)信號實時傳送給上位機，通過上位機的人機界面顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一變頻器包括：
-第一變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
-第一變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機A的交流輸入上;
-第一變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二變頻器包括：
-第二變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
-第二變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機B的交流輸入上;
-第二變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的第三變頻器包括：
-第三變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
-第三變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到自吸泵A的交流輸入上;
-第三變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的第四變頻器包括：
-第四變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
-第四變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到自吸泵B的交流輸入上;
-第四變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
說明書
一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著水資源不斷被污染導(dǎo)致水資源的緊缺，人們越來越意識到污水回用的重要性，市政及工業(yè)廢水深度處理回用已成為解決水資源短缺危機的重要途徑。目前用于污水深度處理回用技術(shù)需要多種水處理工藝的合理組合，一般采用預(yù)處理+生化法+沉淀+深度處理的工藝流程，根據(jù)出水要求，深度處理常用的方法有混凝沉淀、過濾、生物濾池等。各種水處理方法的組合，不僅使工藝流程冗長繁瑣，而且操作控制復(fù)雜，對操作人員要求也高。即使采用PLC進行自動控制，也只是對開啟關(guān)閉時間、單臺運行狀態(tài)等實施監(jiān)控，整套工程實際使用要求和工況短時間發(fā)生變化時不能及時跟蹤調(diào)整運行參數(shù)，一是造成處理后的水質(zhì)得不到保證，二是造成能源浪費。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)，本實用新型是采用了信息技術(shù)、自動控制技術(shù)，通過PLC控制器、上位機、變頻器、污水參數(shù)測量系統(tǒng)、電動球閥、設(shè)備狀態(tài)測量系統(tǒng)等自動化設(shè)備，對S-MBR處理污水的運行狀況進行自動檢測并自動調(diào)整各設(shè)備運行參數(shù)，實現(xiàn)對各種工況的最優(yōu)自動調(diào)節(jié)，保證了水處理質(zhì)量同時節(jié)能，通過上位機提供的人機界面用來設(shè)定控制參數(shù)和實時顯示整個污水處理情況，操作過程人性化，直觀化，減少維護使用成本。
本實用新型采用了下述技術(shù)方案：一種S-MBR一體化污水處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：
PLC控制器,根據(jù)觸摸屏設(shè)定的控制參數(shù)與實時采集到污水和設(shè)備運行相關(guān)參數(shù)進行對比和邏輯運算，產(chǎn)生控制信號驅(qū)動變頻器去控制S-MBR的鼓風(fēng)機和自吸泵運行，同時控制所述的電動球閥打開或關(guān)閉，精確控制空氣與污水的接觸量和停留時間，并把實時采集的信號通過觸摸屏顯示;
與所述PLC控制器連接、提供一個人機界面用來設(shè)定控制參數(shù)和實時顯示整個污水處理情況和設(shè)備運行狀態(tài)的上位機;
接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到S-MBR中風(fēng)機或自吸泵上的變頻器;
接到所述PLC控制器上、把S-MBR處理污水過程中的污水參數(shù)反饋給PLC控制器的污水測量系統(tǒng);
與所述PLC控制器連接、通過打開和關(guān)閉控制污水加注到S-MBR中反應(yīng)倉內(nèi)的電動球閥。
接到所述PLC控制器上、把S-MBR處理污水過程中各種設(shè)備狀態(tài)反饋給PLC控制器的設(shè)備狀態(tài)測量系統(tǒng);
作為優(yōu)選，上位機可以為計算機或觸摸屏，上位機通過通訊接口和連線與PLC控制器進行實時數(shù)據(jù)交換，實時數(shù)據(jù)交換參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(TCP/IP)協(xié)議內(nèi)容，上位機的人機界面上用圖形顯示S-MBR中各種設(shè)備運行狀態(tài)和用數(shù)據(jù)顯示污水參數(shù)，并具有設(shè)置污水控制參數(shù)和S-MBR中冗余設(shè)備切換時間的功能;
作為優(yōu)選，變頻器，包括：
接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機A上的第一變頻器;
接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機B上的第二變頻器。
接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到自吸泵A的第三變頻器。
接受所述PLC控制器輸出的控制信號、產(chǎn)生一個變頻電源、變頻電源主回路輸出連到自吸泵B上的第四變頻器;
作為優(yōu)選，污水測量系統(tǒng)包括：
與所述PLC控制器連接、安裝在S-MBR中反應(yīng)倉頂部玻璃視鏡前端的浮球液位開關(guān);
與所述PLC控制器連接、測量S-MBR的總進水管水量的電磁流量計;
與所述PLC控制器連接、測量S-MBR的排水管水壓的壓力傳感器;
與所述PLC控制器連接、用于測量S-MBR進出水管水質(zhì)的水質(zhì)在線檢測儀。
作為優(yōu)選，設(shè)備狀態(tài)測量系統(tǒng)，把S-MBR中泵、風(fēng)機等設(shè)備處于正常運行、故障、停止等狀態(tài)信號反饋給PLC控制器，PLC控制器把設(shè)備狀態(tài)信號實時傳送給上位機，通過上位機的人機界面顯示;
作為優(yōu)選，第一變頻器，包括：
第一變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
第一變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機A的交流輸入上;
第一變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
作為優(yōu)選，第二變頻器包括：
第二變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
第二變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到羅茨鼓風(fēng)機B的交流輸入上;
第二變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
作為優(yōu)選，第三變頻器包括：
第三變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
第三變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到自吸泵A的交流輸入上;
第三變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
作為優(yōu)選， 第四變頻器包括：
第四變頻器控制器，接受所述PLC控制器輸出的控制信號，把控制信號轉(zhuǎn)換為控制變頻器中變流器件開斷的驅(qū)動信號;
第四變頻器主回路，變頻器主回路輸入接到380V電源上，根據(jù)控制驅(qū)動信號，變頻器輸出一個變頻電源、其主回路輸出連到自吸泵B的交流輸入上;
第四變頻器狀態(tài)監(jiān)控，監(jiān)測變頻器各種參數(shù)并把參數(shù)反饋給所述的PLC控制器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：
本實用新型的有益效果是，該自動化控制系統(tǒng)按照S-MBR一體化污水處理設(shè)備內(nèi)污水的質(zhì)量要求指標(biāo)，根據(jù)實時采集到污水情況和設(shè)備運行狀態(tài)，對S-MBR及其所需的空氣處理系統(tǒng)進行最佳參數(shù)控制，精確控制空氣與污水的接觸量和停留時間，當(dāng)進水水質(zhì)發(fā)生變化時，PLC控制器將根據(jù)設(shè)定的參數(shù)及時自動調(diào)整空氣量和水量，使整套系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)，保證了水處理的質(zhì)量，同時整個系統(tǒng)也處于最佳節(jié)能狀態(tài)，通過觸摸屏提供一個人機界面用來設(shè)定控制參數(shù)和實時顯示整個污水處理情況，操作過程人性化，直觀化。
