CN216118537U - 一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污泥处理技术领域，具体涉及一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统，该系统包括PLC控制器、传感器、中间继电器、人机界面和阀门电动设备；所述人机界面通过通讯线路与PLC控制器的网络通讯端口连接；所述传感器与PLC控制器的模拟量输入端子连接；所述PLC控制器的开关量输出端子与中间继电器的线圈连接，中间继电器的常开触点串接在阀门电动设备的主回路中。本实用新型具有结构简单、设计合理、控制安全可靠和自动化程度高等优点，提高了污泥预处理效率，实现节能环保的目的。

Description

一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统

技术领域

本实用新型属于污泥处理技术领域，具体涉及一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统。

背景技术

目前，传统的污泥预处理存在的问题是：1、建设单一的调节池，收集污泥厂运过来的污泥，并在调节池中完成混合、搅拌、加温的过程；这种方式存在调节池占地面积广，搅拌器功率大，调节池物料多，升温慢等缺点，常需要再建设一座相同的调节池做备用，否则无法保证为后续工序连续供料；2、在实际使用中，由于物料运输时间不确定，池内的物料浓度配比不定，需要人工根据物料运输时间手动添加稀释水，浓度常处于不稳定状态；对后续工序的运行不利；3、传统的调节池，常采取池壁盘管加热的方式，热交换效率低，升温慢且不均匀，为了均匀加热，不得不长时间加热，热量损耗大。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统，具有结构简单、设计合理、控制安全可靠和自动化程度高等优点，提高了污泥预处理效率，实现节能环保的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型提供了一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统，该系统包括PLC控制器、传感器、中间继电器、人机界面和阀门电动设备；所述人机界面通过通讯线路与PLC控制器的网络通讯端口连接；所述传感器与PLC控制器的模拟量输入端子连接；所述PLC控制器的开关量输出端子与中间继电器的线圈连接，中间继电器的常开触点串接在阀门电动设备的主回路中。

进一步地，该系统还包括三个混合池和三个精调池，所述阀门电动设备包括安装在每个混合池的混合池进水阀、混合池搅拌器和混合池输送泵，所述阀门电动设备还包括安装在每个精调池的精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器和精调池蒸汽阀；三个混合池输送泵通过总管道与三个精调池进料阀连接，三个精调池出料阀通过总管道与物料输送泵连接，在物料输送泵的前端管道上设置物料输送泵前阀，所述物料输送泵的供电回路接至变频器的出线端子。

进一步地，所述PLC控制器包括主控制器、通讯模块、开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量输入模块；现场的控制开关信号接入到所述开关量输入模块；所述开关量输出模块连接中间继电器的线圈；传感器的模拟量输出信号通过信号隔离器接入到所述模拟量输入模块；所述PLC控制器的通讯端口与变频器的通讯端口连接。

进一步地，所述传感器包括安装在每个混合池的混合池液位传感器和混合池浓度检测仪以及安装在每个精调池的精调池液位传感器和精调池温度传感器，在所述物料输送泵后面的物料管道上加装压力传感器。

进一步地，该系统还包括分别与三个混合池的工作时序相关联的声光显示器，所述声光显示器与PLC控制器的开关量输出模块连接。

进一步地，所述PLC控制器的开关量输出模块连接中间继电器的线圈，中间继电器的常开触点分别串接在精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器、精调池蒸汽阀、混合池进水阀、混合池搅拌器、混合池输送泵、物料输送泵和物料输送泵前阀的主回路中。

进一步地，所述PLC控制器的开关量输入模块接入精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器、精调池蒸汽阀、混合池进水阀、混合池搅拌器、混合池输送泵、物料输送泵和物料输送泵前阀反馈的工作状态信号。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的用于污泥预处理的污泥自动控制系统通过改进传统的控制方式，将现场的控制线路和状态接入PLC控制器，通过PLC控制器的处理对现场阀门电动设备进行自动控制，实现物料全自动输送、无人化值守以及液位浓度温度的自动调整，节省人力。

2、三个混合池/三个精调池可以同时使用，一个处于检修期间对其他两个没有任何影响，对生产的稳定运行提供可靠保证。

3、混合池和精调池均采用小功率的搅拌器，减少功耗，节省投资，节能减排和减少运行维护费用。

4、三个精调池采用蒸汽加热，加热效率高，每个精调池加热到设定温度后能及时输出，停留时间短，热散失少。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于污泥预处理的污泥自动控制系统的结构示意图，图中1代表PLC控制器，2代表人机界面，3代表变频器；

图2是本实用新型实施例的PLC控制器的开关量输入模块接入控制开关信号的结构示意图之一；

图3是本实用新型实施例的PLC控制器的开关量输入模块接入控制开关信号的结构示意图之二；

图4是本实用新型实施例的PLC控制器的开关量输出模块连接中间继电器线圈的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的PLC控制器的模拟量输入模块连接传感器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例的用于污泥预处理的污泥自动控制系统包括PLC控制器1、传感器、中间继电器、人机界面2和阀门电动设备；如图1所示，所述人机界面2通过通讯线路与PLC控制器1的网络通讯端口连接，用于参数的修改和显示；所述传感器与PLC控制器1的模拟量输入端子连接；所述PLC控制器1的开关量输出端子与中间继电器的线圈连接，中间继电器的常开触点串接在阀门电动设备的主回路中。

该自动控制系统还包括三个混合池和三个精调池，所述阀门电动设备包括安装在每个混合池的1#～3#混合池进水阀、1#～3#混合池搅拌器和1#～3#混合池输送泵，所述阀门电动设备还包括安装在每个精调池的1#～3#精调池进料阀、1#～3#精调池出料阀、1#～3#精调池搅拌器和1#～3#精调池蒸汽阀。三个混合池输送泵通过总管道与三个精调池进料阀连接；三个精调池出料阀通过总管道与物料输送泵连接，物料输送泵用一备一（编号是1#和2#），在1#、2#物料输送泵的前端管道上对应设置1#、2#物料输送泵前阀，1#、2#物料输送泵的供电回路中分别串接有变频器，变频器的出线端子接至1#物料输送泵和2#物料输送泵的接线盒。

所述PLC控制器包括主控制器、通讯模块、开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量输入模块；现场的控制开关信号接入到所述开关量输入模块；所述开关量输出模块连接中间继电器的线圈；传感器的模拟量输出信号通过信号隔离器接入到所述模拟量输入模块；所述PLC控制器的通讯端口与变频器3的通讯端口连接，通过PLC控制器实现对变频器参数的更改和调整。

所述传感器包括安装在每个混合池的1#～3#混合池液位传感器和1#～3#混合池浓度检测仪以及安装在每个精调池的1#～3#精调池液位传感器和1#～3#精调池温度传感器，在所述物料输送泵后面的物料管道上加装压力传感器，PLC控制器将检测压力值与设定压力值进行比较，通过调整输出电流大小改变物料输送泵的转速，使物料管道压力与设定值保持一致，为后续单元提供稳定的物料供应。

如图4所示，该自动控制系统还包括分别与三个混合池的工作时序相关联的1#～3#声光显示器，所述1#～3#声光显示器与PLC控制器的开关量输出模块连接。具体的，PLC控制器的开关量输出信号端Q26、Q27、Q28分别与中间继电器KA26、KA27、KA28的线圈相连，中间继电器KA26、KA27、KA28的常开触点分别串接在1#声光显示器、2#声光显示器和3#声光显示器的主回路中。

如图4所示，PLC控制器的开关量输出信号端Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11分别与中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7、KA8、KA9、KA10、KA11的线圈相连，中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6、KA7、KA8、KA9、KA10、KA11的常开触点分别串接在1#混合池搅拌器、2#混合池搅拌器、3#混合池搅拌器、1#混合池输送泵、2#混合池输送泵、3#混合池输送泵、1#精调池搅拌器、2#精调池搅拌器、3#精调池搅拌器、1#物料输送泵和2#物料输送泵的主回路中。

如图4所示，PLC控制器的开关量输出信号端Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18、Q19、Q20、Q21、Q22、Q23、Q24、Q25分别与中间继电器KA12、KA13、KA14、KA15、KA16、KA17、KA18、KA19、KA20、KA21、KA22、KA23、KA24、KA25的线圈相连，中间继电器KA12、KA13、KA14、KA15、KA16、KA17、KA18、KA19、KA20、KA21、KA22、KA23、KA24、KA25的常开触点分别串接在1#混合池进水阀、2#混合池进水阀、3#混合池进水阀、1#精调池进料阀、2#精调池进料阀、3#精调池进料阀、1#精调池出料阀、2#精调池出料阀、3#精调池出料阀、1#物料输送泵前阀、2#物料输送泵前阀、1#精调池蒸汽阀、2#精调池蒸汽阀和3#精调池蒸汽阀的主回路中。

如图2所示，PLC控制器的开关量输入信号端I4、I5、I6、I7、I8、I9、I10、I11、I12、I13、I14、I15、I16、I17、I18、I19、I20、I21分别与1#混合池搅拌器远程模式、1#混合池搅拌器运行状态、1#混合池搅拌器故障状态、2#混合池搅拌器远程模式、2#混合池搅拌器运行状态、2#混合池搅拌器故障状态、3#混合池搅拌器远程模式、3#混合池搅拌器运行状态、3#混合池搅拌器故障状态、1#混合池输送泵远程模式、1#混合池输送泵运行状态、1#混合池输送泵故障状态、2#混合池输送泵远程模式、2#混合池输送泵运行状态、2#混合池输送泵故障状态、3#混合池输送泵远程模式、3#混合池输送泵运行状态和3#混合池输送泵故障状态相连。

如图2和图3所示，PLC控制器的开关量输入信号端I22、I23、I24、I25、I26、I27、I28、I29、I30、I31、I32、I33、I34、I35、I36分别与1#精调池搅拌器远程模式、1#精调池搅拌器运行状态、1#精调池搅拌器故障状态、2#精调池搅拌器远程模式、2#精调池搅拌器运行状态、2#精调池搅拌器故障状态、3#精调池搅拌器远程模式、3#精调池搅拌器运行状态、3#精调池搅拌器故障状态、1#物料输送泵远程模式、1#物料输送泵运行状态、1#物料输送泵故障状态、2#物料输送泵远程模式、2#物料输送泵运行状态和2#物料输送泵故障状态相连。

如图3所示，PLC控制器的开关量输入信号端I37、I38、I39、I40、I41、I42分别与1#混合池进水阀开到位、1#混合池进水阀关到位、2#混合池进水阀开到位、2#混合池进水阀关到位、3#混合池进水阀开到位和3#混合池进水阀关到位相连。

如图3所示，PLC控制器的开关量输入信号端I43、I44、I45、I46、I47、I48、I49、I50、I51、I52、I53、I54、I55、I56、I57、I58、I59、I60、I61、I62、I63、I64分别与1#精调池进料阀开到位、1#精调池进料阀关到位、2#精调池进料阀开到位、2#精调池进料阀关到位、3#精调池进料阀开到位、3#精调池进料阀关到位、1#精调池出料阀开到位、1#精调池出料阀关到位、2#精调池出料阀开到位、2#精调池出料阀关到位、3#精调池出料阀开到位、3#精调池出料阀关到位、1#精调池蒸汽阀开到位、1#精调池蒸汽阀关到位、2#精调池蒸汽阀开到位、2#精调池蒸汽阀关到位、3#精调池蒸汽阀开到位、3#精调池蒸汽阀关到位、1#物料输送泵前阀开到位、1#物料输送泵前阀关到位、2#物料输送泵前阀开到位和2#物料输送泵前阀关到位相连。

如图5所示，1#混合池液位传感器、2#混合池液位传感器、3#混合池液位传感器的4～20mA电流信号经信号隔离器后，分别接入PLC模拟量输入信号模块通道I1+、I2+、I3+；1#精调池液位传感器、2#精调池液位传感器、3#精调池液位传感器的4～20mA电流信号经信号隔离器后，分别接入PLC模拟量输入信号模块通道I4+、I5+、I6+；1#精调池温度传感器、2#精调池温度传感器、3#精调池温度传感器的4～20mA电流信号经信号隔离器后，分别接入PLC模拟量输入信号模块通道I7+、I8+、I9+；1#混合池浓度检测仪、2#混合池浓度检测仪、3#混合池浓度检测仪的4～20mA电流信号经信号隔离器后，分别接入PLC模拟量输入信号模块通道I10+、I11+、I12+；物料管道上的压力传感器的4～20mA电流信号经信号隔离器后，接入PLC的模拟量输入模块通道I13+。

工作原理如下：

在每个混合池安装混合池液位传感器、混合池浓度检测仪、混合池进水阀、混合池搅拌器、混合池输送泵和声光显示器，在每个精调池安装精调池液位传感器、精调池温度传感器、精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器和精调池蒸汽阀；混合池首先开启混合池进水阀，将混合池内水位增加到设定液位后关闭混合池进水阀，这时，声光显示器提示绿色，等待运输车卸料，当运输车卸料完毕后，声光显示器提示红色，禁止再卸料，同时开启混合池搅拌器，将物料与水充分混合，混合一定时间后，根据混合池浓度检测仪检测到的浓度与设定值相比较，判断是否需要增加进水量，最终将混合池的物料浓度稀释到设定浓度，然后就可以将混合好的物料通过混合池输送泵输送到精调池，三个混合池输送泵通过总管道与三个精调池进料阀连接，可以通过精调池进料阀的开启组合将物料输送到任意精调池内。

精调池接收混合池的物料达到设定液位时，即关闭相应的精调池进料阀，开启精调池蒸汽阀和精调池搅拌器，通过蒸汽将物料加热到设定温度；当物料加热到设定温度时，关闭精调池蒸汽阀和精调池搅拌器，进入保温阶段。三个精调池出料阀通过总管道与物料输送泵连接，可以通过精调池出料阀的开启组合，物料输送泵将每个精调池的物料输送到厌氧反应单元，同一时间，只有一个精调池出料阀开启，提高利用效率。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的 “一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，该系统包括PLC控制器、传感器、中间继电器、人机界面和阀门电动设备；所述人机界面通过通讯线路与PLC控制器的网络通讯端口连接；所述传感器与PLC控制器的模拟量输入端子连接；所述PLC控制器的开关量输出端子与中间继电器的线圈连接，中间继电器的常开触点串接在阀门电动设备的主回路中。

2.根据权利要求1所述的用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，该系统还包括三个混合池和三个精调池，所述阀门电动设备包括安装在每个混合池的混合池进水阀、混合池搅拌器和混合池输送泵，所述阀门电动设备还包括安装在每个精调池的精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器和精调池蒸汽阀；三个混合池输送泵通过总管道与三个精调池进料阀连接，三个精调池出料阀通过总管道与物料输送泵连接，在物料输送泵的前端管道上设置物料输送泵前阀，所述物料输送泵的供电回路接至变频器的出线端子。

3.根据权利要求2所述的用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，所述PLC控制器包括主控制器、通讯模块、开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量输入模块；现场的控制开关信号接入到所述开关量输入模块；所述开关量输出模块连接中间继电器的线圈；传感器的模拟量输出信号通过信号隔离器接入到所述模拟量输入模块；所述PLC控制器的通讯端口与变频器的通讯端口连接。

4.根据权利要求3所述的用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，所述传感器包括安装在每个混合池的混合池液位传感器和混合池浓度检测仪以及安装在每个精调池的精调池液位传感器和精调池温度传感器，在所述物料输送泵后面的物料管道上加装压力传感器。

5.根据权利要求3所述的用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，该系统还包括分别与三个混合池的工作时序相关联的声光显示器，所述声光显示器与PLC控制器的开关量输出模块连接。

6.根据权利要求3所述的用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，所述PLC控制器的开关量输出模块连接中间继电器的线圈，中间继电器的常开触点分别串接在精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器、精调池蒸汽阀、混合池进水阀、混合池搅拌器、混合池输送泵、物料输送泵和物料输送泵前阀的主回路中。

7.根据权利要求3所述的用于污泥预处理的污泥自动控制系统，其特征在于，所述PLC控制器的开关量输入模块接入精调池进料阀、精调池出料阀、精调池搅拌器、精调池蒸汽阀、混合池进水阀、混合池搅拌器、混合池输送泵、物料输送泵和物料输送泵前阀反馈的工作状态信号。

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