CN108445829A - 污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出一种污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机，涉及污泥干化处理技术领域。该系统包括PLC控制电路、激光测距仪及污泥调整机构，激光测距仪及污泥调整机构均与PLC控制电路电连接，激光测距仪与污泥网带相对设置以便激光测距仪向污泥网带发射激光束；激光测距仪用于根据激光束得到距离数据，并将距离数据反馈至PLC控制电路；PLC控制电路用于根据距离数据控制污泥调整机构对污泥网带上分布的污泥进行调整，使得污泥在污泥网带上分布均匀，有效地保证污泥网带运行平稳，提高污泥干化速度和保障污泥干化质量。

Description

污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机
技术领域
本发明涉及污泥干化处理技术领域，具体而言，涉及一种污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机。
背景技术
激光测距无论在军事应用方面，还是在科学技术、生产建设方面，都起着重要作用。激光测距仪的测距原理是：由激光器对被测目标发射一个光信号，然后接受目标反射回来的光信号，通过测量光信号往返经过的时间，计算出目标的距离。根据所采用技术途径的不同，激光测距的方式可分为脉冲式、压力式和干涉法几种测距方法。
污泥除湿干化机是专用于节能环保的污泥烘干处理的设备，现有的污泥除湿干化机自动化程度低，污泥网带上的污泥分布不均，导致污泥网带运行不平稳，污泥干化速度较低，污泥干化质量无法保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机，以使污泥在污泥网带上分布均匀，有效地保证污泥网带运行平稳，提高污泥干化速度和保障污泥干化质量。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提出一种污泥除湿干化控制系统，应用于污泥除湿干化机，所述污泥除湿干化机包括污泥网带，所述系统包括PLC控制电路、激光测距仪及污泥调整机构，所述激光测距仪及所述污泥调整机构均与所述PLC控制电路电连接，所述激光测距仪与所述污泥网带相对设置以便所述激光测距仪向所述污泥网带发射激光束；所述激光测距仪用于根据所述激光束得到距离数据，并将所述距离数据反馈至所述PLC控制电路；所述PLC控制电路用于根据所述距离数据控制所述污泥调整机构对所述污泥网带上分布的污泥进行调整。
第二方面，本发明实施例还提出一种污泥除湿干化机，所述污泥除湿干化机包括污泥网带以及污泥除湿干化控制系统，所述系统包括PLC控制电路、激光测距仪及污泥调整机构，所述激光测距仪及所述污泥调整机构均与所述PLC控制电路电连接，所述激光测距仪与所述污泥网带相对设置以便所述激光测距仪向所述污泥网带发射激光束；所述激光测距仪用于根据所述激光束得到距离数据，并将所述距离数据反馈至所述PLC控制电路；所述PLC控制电路用于根据所述距离数据控制所述污泥调整机构对所述污泥网带上分布的污泥进行调整。
相对现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供的污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机，该系统包括PLC控制电路、激光测距仪及污泥调整机构，所述激光测距仪及所述污泥调整机构均与所述PLC控制电路电连接，所述激光测距仪与所述污泥网带相对设置以便所述激光测距仪向所述污泥网带发射激光束；所述激光测距仪用于根据所述激光束得到距离数据，并将所述距离数据反馈至所述PLC控制电路；所述PLC控制电路用于根据所述距离数据控制所述污泥调整机构对所述污泥网带上分布的污泥进行调整。在本申请中，激光测距仪向污泥网带发射激光束可测得相应的距离数据，PLC控制电路根据该距离数据可确定污泥网带上的污泥厚度，并通过控制污泥调整机构来调整污泥网带上的污泥分布，使得污泥在污泥网带上分布均匀，有效地保证污泥网带运行平稳，提高污泥干化速度和保障污泥干化质量。
本发明实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的污泥除湿干化控制系统的电路框图。
图2示出了本发明实施例所提供的激光测距仪的安装示意图。
图3示出了本发明另一实施例所提供的污泥除湿干化控制系统的电路框图。
图4示出了本发明另一实施例所提供的污泥除湿干化控制系统的电路框图。
图标：100-污泥除湿干化控制系统；110-PLC控制电路；120-激光测距仪；130-污泥调整机构；140-压力传感器；150-工控机；131-电动机；132-机械手。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，为本发明实施例所提供的污泥除湿干化控制系统100的电路框图。该污泥除湿干化控制系统100应用于污泥除湿干化机，该污泥除湿干化机包括污泥网带，该污泥除湿干化控制系统100可在污泥除湿干化机进泥过程中调整污泥网带上的污泥分布，使得污泥在污泥网带上分布均匀，有效地保证污泥网带运行平稳，提高污泥干化速度和保障污泥干化质量。
该污泥除湿干化控制系统100包括PLC控制电路110、激光测距仪120及污泥调整机构130，所述激光测距仪120及所述污泥调整机构130均与所述PLC控制电路110电连接，所述激光测距仪120与所述污泥网带相对设置以便所述激光测距仪120向所述污泥网带发射激光束。
如图2所示，为本发明实施例所提供的一种激光测距仪120的安装示意图。在本实施例中，所述激光测距仪120设置所述污泥网带的上方，与所述污泥网带相对，并且靠近所述污泥网带的进料口一侧。
所述激光测距仪120用于根据所述激光束得到距离数据，并将所述距离数据反馈至所述PLC控制电路110。
在本实施例中，所述激光测距仪120用于每次发射多个激光束，并根据所述多个激光束从发射出去到被目标物反射回来的时间分别计算对应的距离数据，并将计算的每个距离数据反馈至所述PLC控制电路110；其中，所述激光束与所述距离数据一一对应，所述每个距离数据表征了所述污泥网带上与所述激光束对应的位置的污泥厚度。
继续参照图2，所述激光测距仪120每次发射的多个激光束分别对应于污泥网带宽度方向上C1～Cn位置，该多个激光束的宽度优选为与污泥网带的宽度一致，且该多个激光束均垂直于所述污泥网带的表面。污泥从进料口进入污泥网带，在污泥网带的带动下沿网带运行方向移动，当到达C1～Cn位置时，激光测距仪120可测得每个激光束对应的距离数据。
由于污泥在污泥网带上的厚度不尽相同，故上述的目标物可理解为污泥网带上不同厚度的污泥，当然，在污泥厚度为0时，表明该位置没有污泥分布，此时污泥网带的表面作为目标物，用于反射激光束，激光束从发射出去到被反射回来的时间最长；污泥厚度越高，表明距离激光测距仪120越近，激光束从发射出去到被反射回来的时间越短。激光测距仪120根据每个激光束的往返时间可计算出对应的距离数据，故每个激光束均有对应的距离数据，该距离数据表征了该激光束对应于污泥网带宽度方向的某个位置的污泥厚度。例如，激光测距仪120与污泥网带的距离为100cm，当C1位置的激光束对应的距离数据为40cm时，表明C1位置的污泥厚度为60cm；Cn位置的激光束对应的距离数据为55cm时，表明Cn位置的污泥厚度为45cm。
在本实施例中，所述激光测距仪120包括多个发射器及多个接收器，所述多个发射器与所述多个接收器一一对应，所述多个发射器用于同时向所述污泥网带发射相互平行的多个激光束，每个发射器发射的激光束被所述目标物反射回来后由所述发射器对应的接收器接收。
在本实施例中，所述激光测距仪120相邻两次发射所述多个激光束的时间间隔为预设值。也即是说，激光测距仪120在污泥网带的运行过程中通过该多个发射器同时发射多个激光束后，需间隔一段时间(例如，1毫秒)再通过该多个发射器同时发射多个激光束。
优选地，在本实施例中，所述预设值大于所述激光束从发射出去到被所述污泥网带反射回来的时间。由于激光束在污泥网带上没有污泥时，从发射出去到被污泥网带的表面反射回来所经历的时间最长，当设置激光测距仪120相邻两次发射激光束的时间间隔大于激光束最长的往返时间时，可以保证当前所有发射器发射的所有激光束的反射光都已经被对应的接收器所接收，而不会与激光测距仪120下一次发射的激光束之间发生混淆。
所述PLC控制电路110用于根据所述距离数据控制所述污泥调整机构130对所述污泥网带上分布的污泥进行调整。
在本实施例中，所述PLC控制电路110用于将所述每个距离数据对应的所述污泥厚度与一参考厚度进行比较，得到比较结果，并根据所述比较结果向所述污泥调整机构130输出对应的控制指令，以便所述污泥调整机构130根据所述控制指令对污泥的分布进行调整。
具体地，在本实施例中，该污泥调整机构130包括电动机131及机械手132，所述电动机131与所述机械手132传动连接，所述电动机131与所述PLC控制电路110电连接，所述电动机131用于接收所述控制指令并根据所述控制指令调整转动角度，进而控制所述机械手132执行相应的动作，将所述污泥网带上的污泥厚度调整至预设范围内。
在本实施例中，由于激光测距仪120相邻两次发射激光束的时间间隔大于激光束最长的往返时间，故PLC控制电路110在激光束最长的往返时间内可获取激光测距仪120当次发出的所有激光束对应的距离数据，进而可根据这些距离数据调整相应位置的污泥分布；在获取到激光测距仪120下一次发出的所有激光束对应的距离数据后，则再根据这些距离数据调整污泥的分布。例如，在本实施例中，在PLC控制电路110预先设置的参考厚度为50cm，PLC控制电路110根据获取的距离数据得到对应的污泥厚度，例如得到C1～Cn位置对应的污泥厚度分别为(20cm，30cm，60cm，…，70cm，60cm)，将每个位置对应的污泥厚度与设置的参考厚度进行比较，可确定每个位置的污泥厚度低于、高于或等于参考厚度，然后根据比较结果向电动机131输出对应的控制指令，控制电动机131调整转动角度，进而控制机械手132执行相应的动作，例如，控制机械手132将高出参考厚度的污泥优先填补到低于参考厚度的位置，在完成污泥填补后，如果还有部分位置的污泥厚度低于参考厚度，则控制机械手132从进料口处调泥，如果还有部分位置的污泥厚度高于参考厚度，则控制机械手132将高出参考厚度的污泥向进料口方向调整，实现了将污泥网带上的污泥厚度调整至与参考厚度接近(即上述的预设范围)，从而使污泥在污泥网带上分布均匀，有效地保证了污泥网带运行平稳。
在本申请中，可以为每个接收器设置唯一的编码(比如1，2，…，n)，则每个编码可与污泥网带上的位置C1～Cn一一对应，激光测距仪120在将距离数据反馈至PLC控制电路110时，可将该距离数据对应的接收器的编码带上，以便PLC控制电路110根据每个距离数据携带的编码可以确定对应的位置，进而确定每个位置对应的污泥厚度，并根据位置C1～Cn对应的污泥厚度进行调整，达到污泥分布均匀的目的。例如，当编码“1”对应C1位置时，则PLC控制电路110接收的携带编码“1”的距离数据所对应的污泥厚度为C1位置的污泥厚度。
如图3所示，在本实施例中，为了进一步提高污泥干化速度和干化质量，所述污泥除湿干化控制系统100还包括压力传感器140，所述压力传感器140设置在所述污泥网带上，所述压力传感器140与所述PLC控制电路110电连接。
所述压力传感器140用于采集所述污泥网带上的压力值，并将所述压力值反馈至所述PLC控制电路110。
在本实施例中，在污泥网带运行过程中，污泥从进料口不断进入污泥网带内，压力传感器140在这个过程中实时采集污泥网带承受的压力并将得到的压力值反馈至PLC控制电路110。
所述PLC控制电路110用于根据所述压力值确定所述污泥网带上的污泥的干化时间。
在本实施例中，由于在进行污泥干化处理时，每次污泥网带上的污泥湿度有所不同，在此情况下，即便污泥网带上的污泥厚度分布均匀且厚度保持在一定范围内，所测得的压力值也会存在较大差异。污泥湿度越大，则压力值越大，所需要的污泥干化时间越长；污泥湿度越小，压力值越小，所需要的污泥干化时间越短。因此，PLC控制电路110根据获得的压力值来确定污泥干化需要的时间，从而有效提高污泥干化速度及保障污泥干化质量。
如图4所示，在本实施例中，所述污泥除湿干化控制系统100还包括工控机150，所述工控机150与所述PLC控制电路110电连接。
所述工控机150用于显示工艺流程以及污泥除湿干化机的运行状态。
在本实施例中，该工控机150可为采用总线结构，对生产过程、机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具，与该PLC控制电路110通过现场总线相连。在本实施例中，该工控机150相当于上位机，主要用于显示污泥除湿干化机当前的工艺流程以及污泥除湿干化机中的电动机131等各电器设备的运行状态，PLC控制电路110相当于下位机，主要用于实现工艺逻辑控制以及控制算法，控制电动机131的运行。
综上所述，本发明实施例所提供的污泥除湿干化控制系统及污泥除湿干化机，该污泥除湿干化机包括污泥网带及污泥除湿干化控制系统，所述污泥除湿干化控制系统包括PLC控制电路、激光测距仪及污泥调整机构，所述激光测距仪及所述污泥调整机构均与所述PLC控制电路电连接，所述激光测距仪与所述污泥网带相对设置以便所述激光测距仪向所述污泥网带发射激光束；所述激光测距仪用于根据所述激光束得到距离数据，并将所述距离数据反馈至所述PLC控制电路；所述PLC控制电路用于根据所述距离数据控制所述污泥调整机构对所述污泥网带上分布的污泥进行调整。激光测距仪向污泥网带发射激光束可测得相应的距离数据，PLC控制电路根据该距离数据可确定污泥网带上的污泥厚度，并通过控制污泥调整机构来调整污泥网带上的污泥分布，使得污泥在污泥网带上分布均匀，有效地保证污泥网带运行平稳，提高污泥干化速度和保障污泥干化质量。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种污泥除湿干化控制系统，应用于污泥除湿干化机，所述污泥除湿干化机包括污泥网带，其特征在于，所述系统包括：PLC控制电路、激光测距仪及污泥调整机构，所述激光测距仪及所述污泥调整机构均与所述PLC控制电路电连接，所述激光测距仪与所述污泥网带相对设置以便所述激光测距仪向所述污泥网带发射激光束；
所述激光测距仪用于根据所述激光束得到距离数据，并将所述距离数据反馈至所述PLC控制电路；
所述PLC控制电路用于根据所述距离数据控制所述污泥调整机构对所述污泥网带上分布的污泥进行调整。
2.如权利要求1所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述激光测距仪用于每次发射多个激光束，并根据所述多个激光束从发射出去到被目标物反射回来的时间分别计算对应的距离数据，并将计算的每个距离数据反馈至所述PLC控制电路；其中，所述激光束与所述距离数据一一对应，所述每个距离数据表征了所述污泥网带上与所述激光束对应的位置的污泥厚度。
3.如权利要求2所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述激光测距仪包括多个发射器及多个接收器，所述多个发射器与所述多个接收器一一对应，所述多个发射器用于同时向所述污泥网带发射相互平行的多个激光束，每个发射器发射的激光束被所述目标物反射回来后由所述发射器对应的接收器接收。
4.如权利要求2所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述激光测距仪相邻两次发射所述多个激光束的时间间隔为预设值。
5.如权利要求4所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述预设值大于所述激光束从发射出去到被所述污泥网带反射回来的时间。
6.如权利要求2所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述PLC控制电路用于将所述每个距离数据对应的所述污泥厚度与一参考厚度进行比较，得到比较结果，并根据所述比较结果向所述污泥调整机构输出对应的控制指令。
7.如权利要求6所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述污泥调整机构包括电动机及机械手，所述电动机与所述机械手传动连接，所述电动机与所述PLC控制电路电连接，所述电动机用于接收所述控制指令并根据所述控制指令调整转动角度，进而控制所述机械手执行相应的动作，将所述污泥网带上的污泥厚度调整至预设范围内。
8.如权利要求1所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述系统还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述污泥网带上，所述压力传感器与所述PLC控制电路电连接；
所述压力传感器用于采集所述污泥网带上的压力值，并将所述压力值反馈至所述PLC控制电路；
所述PLC控制电路用于根据所述压力值确定所述污泥网带上的污泥的干化时间。
9.如权利要求1所述的污泥除湿干化控制系统，其特征在于，所述系统还包括工控机，所述工控机与所述PLC控制电路电连接；
所述工控机用于显示工艺流程以及污泥除湿干化机的运行状态。
10.一种污泥除湿干化机，其特征在于，所述污泥除湿干化机包括污泥网带以及如权利要求1-9任一项所述的污泥除湿干化控制系统。
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