CN114604999A - 基于批量生产的工业自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于批量生产的工业自动控制系统，包含污水处理装置和污水处理系统，所述污水处理装置包括调制池，所述调制池的左侧设置有污水入口且管道内设置有阀体，所述调制池的左侧还设置有料箱，所述料箱与调制池管道连接且管道内设置有料泵，所述调制池的右侧设置有出水管且连接处设置有滤网，所述出水管上设置有出水泵，所述调制池的后端固定有电机，所述电机的输出端固定有转轴，所述转轴的外圆上固定有多组圆盘，多组所述圆盘的外端均设置有叶片，所述调制池中设置有水位仪，所述叶片的一侧设置有泥槽，所述叶片的另一侧设置有多组水孔，本发明，便捷高效地实现了智能调节水质和控制沉淀剂投入量功能。
Description
技术领域
本发明应用于废水预处理设备背景，名称是基于批量生产的工业自动控制系统。
背景技术
在集约化的工业生产中，特别是纺织等高污染行业中，批量生产过程中会持续产生大量的污水，如果任意排放，会给环境造成污染，现有的废水处理是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以达到废水回收、复用，充分利用水资源的技术，目前废水处理工艺中，比较常用的是化学沉淀法，即向废水中投加某些沉淀剂，使它和废水中欲去除的污染物发生直接的化学反应，生成难溶于水的沉淀物而使污染物分离除去的方法。
然而污水排放的流量和浓度都是在随时变化的，化学沉淀法在投入沉淀剂时，需要根据沉淀池中污水的浓度按比例投放，投放过少无法反应完全，造成污水处理效率不高，投放过多会造成浪费，增加企业的成本。
故，有必要提供基于批量生产的工业自动控制系统，可以达到智能调节水质和控制沉淀剂投入量的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供基于批量生产的工业自动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于批量生产的工业自动控制系统，包含污水处理装置和污水处理系统，其特征在于：所述污水处理装置包括调制池，所述调制池的左侧设置有污水入口且管道内设置有阀体，所述调制池的左侧还设置有料箱，所述料箱与调制池管道连接且管道内设置有料泵，所述调制池的右侧设置有出水管且连接处设置有滤网，所述出水管上设置有出水泵，所述调制池的后端固定有电机，所述电机的输出端固定有转轴，所述转轴的外圆上固定有多组圆盘，多组所述圆盘的外端均设置有叶片，所述调制池中设置有水位仪。
在一个实施例中，所述叶片的一侧设置有泥槽，所述叶片的另一侧设置有多组水孔，多组所述水孔与泥槽相对应，所述叶片的内部设置有内腔，所述转轴的内部设置有泥腔，所述内腔与泥腔相贯通，所述调制池的前端设置有底座，所述底座的上端固定有感应弹簧，所述感应弹簧的上端固定有沉淀池，所述泥腔的输出端通入沉淀池中，且泥腔内设置有泥泵，所述泥槽内设置有压力感应器。
在一个实施例中，所述污水处理系统包括智能控制模块、智能检测模块和智能运行模块，所述智能控制模块、智能检测模块和智能运行模块分别通过无线电连接，所述智能控制模块包括数据记录模块、数据运算模块、逻辑判断模块和时间控制模块，所述智能检测模块包括水位检测模块、压力检测模块和重力检测模块，所述智能运行模块包括加药模块、污水注入模块、污水排出模块、沉淀排出模块和搅拌模块；
所述水位检测模块与水位仪电连接，所述压力检测模块与压力感应器电连接，所述重力检测模块与感应弹簧电连接，所述加药模块与料泵电连接，所述污水注入模块与阀体电连接，所述污水排出模块与出水泵电连接，所述沉淀排出模块与泥泵电连接，所述搅拌模块与电机电连接。
在一个实施例中，所述污水处理系统的运行包含以下步骤：
S1、启动污水处理系统，根据预设的信息向调制池中注入污水，并利用叶片的转动时压力感应器的受力，采集污水的浓度，从而确定沉淀剂的初始注入量；
S2、沉淀收集时，利用重力检测模块实时采集沉淀的质量，直到质量达到恒定，从而确定第一次污水处理的时间；
S3、根据第一次污水处理的时间重新确定沉淀剂加入的策略；
S4、按照重新确定的策略注入沉淀剂，直到污水处理完成。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有污水处理装置和污水处理系统，可以智能的根据污水的浓度，分批次定量的添加沉淀剂，同时进行污泥收集，保证污水能够得到完全的净化，同时节约沉淀剂的用量。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的A处局部结构示意图；
图3是本发明的沉淀流向示意图；
图4是本发明的各模块相互关系示意图；
图中：1、调制池；2、污水入口；3、料箱；4、料泵；5、沉淀池；6、泥泵；7、底座；8、感应弹簧；9、出水管；10、出水泵；11、电机；12、转轴；13、圆盘；14、叶片；15、泥槽；16、水孔；17、内腔；18、泥腔。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1-4，本发明提供技术方案：基于批量生产的工业自动控制系统，包含污水处理装置和污水处理系统，污水处理装置包括调制池1，调制池1的左侧设置有污水入口2且管道内设置有阀体，调制池1的左侧还设置有料箱3，料箱3与调制池1管道连接且管道内设置有料泵4，调制池1的右侧设置有出水管9且连接处设置有滤网，出水管9上设置有出水泵10，调制池1的后端固定有电机11，电机11的输出端固定有转轴12，转轴12的外圆上固定有多组圆盘13，多组圆盘13的外端均设置有叶片14，调制池1中设置有水位仪；
污水通过污水入口2进入调制池1中，通过阀体控制污水入口2的开启和关闭，利用水位仪检测污水的水位，并在达到要求时关闭阀体，然后打开料泵4往调制池1中注入沉淀剂，同时打开电机11，在电机的带动下，转轴12开始逆时针高速旋转，通过叶片14对调制池1中的污水进行搅拌，使沉淀剂与污水混合均匀，污水沉淀时间固定，沉淀剂分批次加入，沉淀剂加入的量初始阶段固定，后续根据具体情况实际调整，污水处理完毕后，打开出水泵10，把处理完的污水通过出水管9排入下道工序中；
叶片14的一侧设置有泥槽15，叶片14的另一侧设置有多组水孔16，多组水孔16与泥槽15相对应，叶片14的内部设置有内腔17，转轴12的内部设置有泥腔18，内腔17与泥腔18相贯通，调制池1的前端设置有底座7，底座7的上端固定有感应弹簧8，感应弹簧8的上端固定有沉淀池5，泥腔18的输出端通入沉淀池5中，且泥腔18内设置有泥泵6，泥槽15内设置有压力感应器；
在叶片14搅拌的同时，可以通过水流清洗水孔16，使之保持畅通，搅拌混合一段时间后，沉淀剂与污水中的物质反应完成，生成沉淀，此时利用电机11带动叶片14逆时针缓慢转动，因为叶片14的尾端接近调制池1的底部，所以通过泥槽15可以把沉淀物进行收集，然后通过内腔17、泥腔18，在泥泵6的作用下进入沉淀池5中，在收集沉淀的过程中，利用压力感应器采集压力信息，当压力感应器的压力在一段时间内保持恒定后，说明这一阶段的污水处理已完成，此时利用感应弹簧8采集增加的重量值，从而确定污水清理的效率；
随后继续加入沉淀剂，重复污水处理工作，直到污水处理完成；
污水处理系统包括智能控制模块、智能检测模块和智能运行模块，智能控制模块、智能检测模块和智能运行模块分别通过无线电连接，智能控制模块包括数据记录模块、数据运算模块、逻辑判断模块和时间控制模块，智能检测模块包括水位检测模块、压力检测模块和重力检测模块，智能运行模块包括加药模块、污水注入模块、污水排出模块、沉淀排出模块和搅拌模块；
水位检测模块与水位仪电连接，压力检测模块与压力感应器电连接，重力检测模块与感应弹簧8电连接，加药模块与料泵4电连接，污水注入模块与阀体电连接，污水排出模块与出水泵10电连接，沉淀排出模块与泥泵6电连接，搅拌模块与电机11电连接；
数据记录模块用于记录实时采集的各种数据，包括污水处理系统的预设值，数据运算模块用于对记录数据进行计算，逻辑判断模块用于对计算结果的分析判断，确定污水处理的策略，时间控制模块用于确定污水处理的时间和检测的周期，水位检测模块用于实时采集调制池1中的水位信息，压力检测模块用于采集叶片旋转时所受到的水压信息，重力检测模块用于采集沉淀箱5及沉淀的总重量信息，加药模块用于添加沉淀剂，污水注入模块用于控制污水的注入，污水排出模块用于把处理好的污水排出，沉淀排出模块用于把沉淀从调制池1排入沉淀池5中，搅拌模块用于搅拌污水，使污水与沉淀剂充分混合；
污水处理系统的运行包含以下步骤：
S1、启动污水处理系统，根据预设的信息向调制池1中注入污水，并利用叶片14的转动时压力感应器的受力，采集污水的浓度，从而确定沉淀剂的初始注入量；
S2、沉淀收集时，利用重力检测模块实时采集沉淀的质量，直到质量达到恒定，从而确定第一次污水处理的时间；
S3、根据第一次污水处理的时间重新确定沉淀剂加入的策略；
S4、按照重新确定的策略注入沉淀剂，直到污水处理完成；
S1中污水浓度的确定方法如下：
电机11的转速可进行两档切换，其中高速档用于搅拌，低速档用于检测和污泥收集，在注入沉淀剂前，利用低速档检测污水的浓度；
设定污水的浓度参数为α，其数值由下式确定：
其中F为实际采集的压力数值，F0为叶片低速运行时，在清理完成的污水中，压力感应器采集的压力数据；
S1中沉淀剂初始注入量的确定方法如下：
设定第一次沉淀剂注入质量为Q0，其数值由下式确定：
其中V为调制池1中注入的污水总体积，ρ为沉淀剂的密度；
S2中污水处理时间的确定方法如下：
设定感应弹簧8两次检测的质量差为Δm，则：
当Δm＝0时，说明沉淀剂反应完成，不再有污泥产生；
S3中沉淀剂加入次数的确定方法如下：
设定从初始加入沉淀剂到感应弹簧8检测到质量不再变化时，所经历的总时间为T，设定沉淀剂加入的次数为N，则：
其中T0为污水处理系统完成依次污水处理的总时间，
表示不大于
的整数；
S3中沉淀剂加入量的确定方法如下：
设定沉淀剂的加入质量为Q，其数值由下式确定：
根据污水的处理情况及时调节沉淀剂的加入量，保证污水的完全处理。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的。
以上对本申请实施例所提供的一种清洗装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (9)
1.基于批量生产的工业自动控制系统，包含污水处理装置和污水处理系统，其特征在于：所述污水处理装置包括调制池(1)，所述调制池(1)的左侧设置有污水入口(2)且管道内设置有阀体，所述调制池(1)的左侧还设置有料箱(3)，所述料箱(3)与调制池(1)管道连接且管道内设置有料泵(4)，所述调制池(1)的右侧设置有出水管(9)且连接处设置有滤网，所述出水管(9)上设置有出水泵(10)，所述调制池(1)的后端固定有电机(11)，所述电机(11)的输出端固定有转轴(12)，所述转轴(12)的外圆上固定有多组圆盘(13)，多组所述圆盘(13)的外端均设置有叶片(14)，所述调制池(1)中设置有水位仪。
2.根据权利要求1所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述叶片(14)的一侧设置有泥槽(15)，所述叶片(14)的另一侧设置有多组水孔(16)，多组所述水孔(16)与泥槽(15)相对应，所述叶片(14)的内部设置有内腔(17)，所述转轴(12)的内部设置有泥腔(18)，所述内腔(17)与泥腔(18)相贯通，所述调制池(1)的前端设置有底座(7)，所述底座(7)的上端固定有感应弹簧(8)，所述感应弹簧(8)的上端固定有沉淀池(5)，所述泥腔(18)的输出端通入沉淀池(5)中，且泥腔(18)内设置有泥泵(6)，所述泥槽(15)内设置有压力感应器。
3.根据权利要求2所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述污水处理系统包括智能控制模块、智能检测模块和智能运行模块，所述智能控制模块、智能检测模块和智能运行模块分别通过无线电连接，所述智能控制模块包括数据记录模块、数据运算模块、逻辑判断模块和时间控制模块，所述智能检测模块包括水位检测模块、压力检测模块和重力检测模块，所述智能运行模块包括加药模块、污水注入模块、污水排出模块、沉淀排出模块和搅拌模块；
所述水位检测模块与水位仪电连接，所述压力检测模块与压力感应器电连接，所述重力检测模块与感应弹簧(8)电连接，所述加药模块与料泵(4)电连接，所述污水注入模块与阀体电连接，所述污水排出模块与出水泵(10)电连接，所述沉淀排出模块与泥泵(6)电连接，所述搅拌模块与电机(11)电连接。
4.根据权利要求3所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述污水处理系统的运行包含以下步骤：
S1、启动污水处理系统，根据预设的信息向调制池(1)中注入污水，并利用叶片(14)的转动时压力感应器的受力，采集污水的浓度，从而确定沉淀剂的初始注入量；
S2、沉淀收集时，利用重力检测模块实时采集沉淀的质量，直到质量达到恒定，从而确定第一次污水处理的时间；
S3、根据第一次污水处理的时间重新确定沉淀剂加入的策略；
S4、按照重新确定的策略注入沉淀剂，直到污水处理完成。
5.根据权利要求4所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述S1中污水浓度的确定方法如下：
设定污水的浓度参数为α，其数值由下式确定：
其中F为实际采集的压力数值，F0为叶片低速运行时，在清理完成的污水中，压力感应器采集的压力数据。
6.根据权利要求5所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述S1中沉淀剂初始注入量的确定方法如下：
设定第一次沉淀剂注入质量为Q0，其数值由下式确定：
其中v为调制池(1)中注入的污水总体积，ρ为沉淀剂的密度。
7.根据权利要求6所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述S2中污水处理时间的确定方法如下：
设定感应弹簧(8)两次检测的质量差为Δm，则：
当Δm＝0时，说明沉淀剂反应完成，不再有污泥产生。
8.根据权利要求7所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述S3中沉淀剂加入次数的确定方法如下：
设定从初始加入沉淀剂到感应弹簧(8)检测到质量不再变化时，所经历的总时间为T，设定沉淀剂加入的次数为N，则：
其中T0为污水处理系统完成依次污水处理的总时间，
表示不大于
的整数。
9.根据权利要求8所述的基于批量生产的工业自动控制系统，其特征在于：所述S3中沉淀剂加入量的确定方法如下：
设定沉淀剂的加入质量为Q，其数值由下式确定：
根据污水的处理情况及时调节沉淀剂的加入量，保证污水的完全处理。
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