CN102674642A - 污水处理平行轨行车调偏方法 - Google Patents

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CN102674642A CN2011100615905A CN201110061590A CN102674642A CN 102674642 A CN102674642 A CN 102674642A CN 2011100615905 A CN2011100615905 A CN 2011100615905A CN 201110061590 A CN201110061590 A CN 201110061590A CN 102674642 A CN102674642 A CN 102674642A
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苑明哲
孙阳
于广平
王宏
徐涛
于海斌
滕琳琳
王景扬
杨旭
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Haicheng Bohai Environment Engineering Co ltd
Shenyang Zhongkebo Micro Automation Technology Co ltd
Shenyang Institute of Automation of CAS
Institute of Industry Technology Guangzhou of CAS
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Haicheng Bohai Environment Engineering Co ltd
Shenyang Zhongkebo Micro Automation Technology Co ltd
Shenyang Institute of Automation of CAS
Institute of Industry Technology Guangzhou of CAS
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Abstract

本发明涉及一种污水处理平行轨行车调偏方法，步骤为：在沉淀池上安装平行轨行车，行车两侧的主动轮上分别安装有变频运行的电动机；在行车两侧的车轮上安装编码器，反馈车轮速度、位置信号；建立故障类型库，针对故障类型库设计包含各种偏轨调偏策略的专家规则库；通过车轮速度、位置反馈信号，比对故障类型库进行故障诊断；根据诊断结果，利用专家规则库中的解决方案，对行车轨迹进行自动调整。本发明方法提高了行车系统运行的稳定性和安全性、提高了电机和传动轴等主要部件的使用寿命，不必再派专人巡视平行轨行车，节约了人力资源，提高了企业利润。

Description

污水处理平行轨行车调偏方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理设备的控制方法，具体的说是一种污水处理平行轨行车调偏方法。
背景技术
平行轨行车是污水处理过程污泥回流系统的主要设备，其作用为承载吸泥设备并将沉淀池底部的污泥吸出。行车横跨在沉淀池上方，两侧分别安装电动机和车轮等装置，沉淀池两端安装有行程开关，当行车触发行程开关后，行车停止运行，延时一段时间后再反方向运行。通过行车在沉降池两侧导轨上的这种往返运动，边走边将沉淀池底部的污泥吸出。
平行轨行车在导轨上进行反复运动时，由于物理、机械、电气设计等因素会使行车在运动中形成速度或者位移上的偏差，导致行车偏轨(行车的两个轮转速或位置不同)运行。这种状态运行下的行车会带来很多危害：(1)降低车轮和轨道的使用寿命，偏轨运行会造成轮车和轨道的硬性接触，加剧两者的相互摩擦，严重时会导致轮缘与轨道侧面的金属剥落甚至变形，从而降低了其使用寿命；(2)增加运行阻力，使运行的电动机与传动机构长期超载运行，可能造成烧坏电机或者扭断传动轴的后果；(3)行车运动过程中噪声大，震动大；(4)行车在运行过程中突然脱轨，造成重大的设备事故。
发明内容
针对现有技术中污水处理平行轨行车存在的由于行车偏轨造成的车轮和轨道的使用寿命短、易造成电机烧损和传动轴扭断等上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种污水处理平行轨行车调偏方法，从而提高行车系统运行的稳定性和安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明污水处理平行轨行车调偏方法包括以下步骤：
在沉淀池上安装平行轨行车，行车两侧的主动轮上分别安装有变频运行的电动机；
在行车两侧的车轮上安装编码器，反馈车轮速度、位置信号；
建立故障类型库，针对故障类型库设计包含各种偏轨调偏策略的专家规则库；
通过车轮速度、位置反馈信号，比对故障类型库进行故障诊断；
根据诊断结果，利用专家规则库中的解决方案，对行车轨迹进行自动调整。
所述在行车两侧的车轮上安装编码器为：在行车每个从动车轮上安装一个编码器，编码器信号接至行车控制装置。
建立的故障类型库中行车的故障类型分为三类：第一类为行车两侧车轮速度偏差，第二类为行车两侧车轮位置偏差，第三类为编码器速度反馈与实际速度不符。
所述专家规则库中的解决方案包括平行轨行车位置偏差调整和平行轨行车速度偏差纠正，其中平行轨行车位置偏差调整过程为：
在距沉淀池两端安全距离内各加装一组行程开关，两侧车轮先后触发行程开关后，相应车轮立即停止运行，释放应力；
先触发的一侧等待后触发一侧的车轮停止后，然后再一起启动运行，完成对位置偏差的纠正。
平行轨行车速度偏差纠正过程为：
两个编码器的速度测量值分别为1号从动轮和2号从动轮的速度，设1号从动轮的速度为V1sp，2号从动轮的速度为V2；
将1号从动轮的速度V1sp作为设定值，通过回路控制调节2号从动轮所在侧行车电动机的运行频率，使2号从动轮的速度V2跟随1号从动轮的速度V1sp变化。
所述安全距离为距沉淀池端部5～10米。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明方法提高了行车系统运行的稳定性和安全性；
2.本发明方法提高了电机和传动轴等主要部件的使用寿命；
3.本发明方法节约了人力资源，不必再派专人巡视平行轨行车，提高了企业利润。
附图说明
图1为平行轨行车位置偏差调整过程原理图；
图2为本速度偏差调整闭环控制回路原理图。
具体实施方式
本发明污水处理平行轨行车调偏方法包括以下步骤：
在沉淀池上安装平行轨行车，行车两侧的主动轮上分别安装有变频运行的电动机；
在行车两侧的车轮上安装编码器，反馈车轮速度、位置信号；
建立故障类型库，针对故障类型库设计包含各种偏轨调偏策略的专家规则库；
通过车轮速度、位置反馈信号，比对故障类型库进行故障诊断；
根据诊断结果，利用专家规则库中的解决方案，对行车轨迹进行自动调整。
本实施例在每个行车轨道两端的每个从动车轮上分别安装一组编码器、在距离两端6米处安装一组编码器。采用屏蔽电缆作为编码器接线材料，编码器信号接至行车控制装置。
建立的故障类型库中行车的故障类型分为三类：第一类为行车两侧车轮速度偏差，第二类为行车两侧车轮位置偏差，第三类为编码器速度反馈与实际速度不符。
根据上述行车偏轨类型生成故障类型库，具体内容如表1所示。
Figure BDA0000050283390000031
所述专家规则库中的解决方案包括平行轨行车位置偏差调整和平行轨行车速度偏差纠正，其中平行轨行车位置偏差调整过程为：
在距沉淀池两端安全距离(距沉淀池端部5～10米，本实施例取6米)内各加装一组行程开关，两侧车轮先后触发行程开关后，相应车轮立即停止运行，释放应力；
先触发的一侧等待后触发一侧的车轮停止后，然后再一起启动运行，完成对位置偏差的纠正。
平行轨行车速度偏差纠正过程为：
两个编码器的速度测量值分别为1号从动轮和2号从动轮的速度，设1号从动轮的速度为V1sp，2号从动轮的速度为V2；
将1号从动轮的速度V1sp作为设定值，通过回路控制调节2号从动轮所在侧行车电动机的运行频率，使2号从动轮的速度V2跟随1号从动轮的速度V1sp变化。
调偏策略包括位置偏差调整和速度偏差纠正两类，本实施例中，具体调偏规则制定方法如下：
(1)平行轨行车位置偏差调整
在沉淀池两端6米处各加装一组行程开关，两侧车轮先后触发行程开关后，均立即停止运行，释放应力。先触发的一侧等后触发一侧的车轮也停止后，完成对位置偏差的纠正，然后再一起启动运行。
如图1所示，图中A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2为第1～8行程开关，其中第1、2行程开关A1、A2安装于沉淀池一端同侧，第3、4行程开关B1、B2安装于与第1、2行程开关A1、A2同端对侧，第5、6行程开关C1、C2安装于沉淀另一端同侧，第7、8行程开关D1、D2安装于与第5、6行程开关C1、C2同端对侧。第1、3、5和第7行程开关A1、B1、C1和D1的作用是当任何一个行程开关触发时，行车均立即停车，一段时间后再反方向运行，第2、4、6和第8行程开关A2、B2、C2和D2用于位置偏差调整。如图1所示，行车从右向左运行，在沉淀池右侧启动时行车存在位置偏差。行车行至第2、4行程开关A2、B2时，图中行车先触发第4行程开关B2，行车该侧的电动机随即停止运行，此时行车只有第2行程开关A2侧在运行，接着第2行程开关A2也触发，该侧的电动机随即停止，整个行车处于停止运行状态，完成位置偏差调整，这样行车再启动运行时就能保证与导轨垂直了。
(2)平行轨行车速度偏差纠正
速度偏差调整主要是通过闭环控制回路实现的，把固定在从动轮上的编码器的速度测量值作为反馈信号，把靠近好氧池的一端的1号从动轮的速度V1sp反馈信号作为设定值，把靠近澄清池一端2号从动轮的速度V2的反馈信号作为比较值，通过闭环回路控制使2号从动轮的速度V2实时跟随V1sp变化，如图2所示。通过控制回路调整电动机变频器的频率，从而调整行车两侧的运行速度。
本发明方法在辽宁某污水处理厂得到应用，取得理想的应用效果，应用后平行轨行车未出现偏轨情况，大大提升了行车系统运行稳定性和安全性，提高了电机和传动轴等主要部件的使用寿命，节约了人力资源。

Claims (6)

1.一种污水处理平行轨行车调偏方法，其特征在于包括以下步骤：
在沉淀池上安装平行轨行车，行车两侧的主动轮上分别安装有变频运行的电动机；
在行车两侧的车轮上安装编码器，反馈车轮速度、位置信号；
建立故障类型库，针对故障类型库设计包含各种偏轨调偏策略的专家规则库；
通过车轮速度、位置反馈信号，比对故障类型库进行故障诊断；
根据诊断结果，利用专家规则库中的解决方案，对行车轨迹进行自动调整。
2.按权利要求1所述的污水处理平行轨行车调偏方法，其特征在于：所述在行车两侧的车轮上安装编码器为：在行车每个从动车轮上安装一个编码器，编码器信号接至行车控制装置。
3.按权利要求1所述的污水处理平行轨行车调偏方法，其特征在于：建立的故障类型库中行车的故障类型分为三类：第一类为行车两侧车轮速度偏差，第二类为行车两侧车轮位置偏差，第三类为编码器速度反馈与实际速度不符。
4.按权利要求1所述的污水处理平行轨行车调偏方法，其特征在于：所述专家规则库中的解决方案包括平行轨行车位置偏差调整和平行轨行车速度偏差纠正，其中平行轨行车位置偏差调整过程为：
在距沉淀池两端安全距离内各加装一组行程开关，两侧车轮先后触发行程开关后，相应车轮立即停止运行，释放应力；
先触发的一侧等待后触发一侧的车轮停止后，然后再一起启动运行，完成对位置偏差的纠正。
5.按权利要求4所述的污水处理平行轨行车调偏方法，其特征在于：平行轨行车速度偏差纠正过程为：
两个编码器的速度测量值分别为1号从动轮和2号从动轮的速度，设1号从动轮的速度为V1sp，2号从动轮的速度为V2；
将1号从动轮的速度V1sp作为设定值，通过回路控制调节2号从动轮所在侧行车电动机的运行频率，使2号从动轮的速度V2跟随1号从动轮的速度V1sp变化。
6.按权利要求4所述的污水处理平行轨行车调偏方法，其特征在于：所述安全距离为距沉淀池端部5～10米。
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