[实用新型]一种投药控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化控制技术领域，具体为适用于水处理工艺的投药控制系统。

背景技术

随着人民生活水平的提高，对于饮水质量要求也相应提高。国家对于城市制水质量强制标准的推行，这对于自来水厂投药（比如投矾）工艺的控制提出了更高的要求。目前人工控制存在的最大问题是：为了防止水浊度超标，尽量多加矾；而当条件变化时，人工不可能时刻对投矾量进行调整，生产消耗也就无法降低；面对突发事件，稍不小心，就容易产生生产事故，危及饮水安全。

自来水投矾工艺是一个复杂的工业生产过程，它具有非线性、大滞后，多输入因子（进水流量、进水浊度和温度、pH值、矾浓度等），不确定性、时变性、模糊性和个异性等特点。它还是一个开放的系统，除了有限的几个可测参数外，许多不可测的因素也会直接影响投矾效果，致使这个关键工艺仍然处于人工控制的、比较落后的状态下。

目前，国内多数水厂大都采用计量泵进行投矾流量控制，以计量泵的频率和行程作为矾流量控制的间接控制参数。但据实测，计量泵的频率和行程与理论流量之间存在严重的非线性，当计量泵的隔膜劣化后，流量还将大大降低，危及生产安全。计量泵在长期运行的过程中，也暴露了它的不足，如设备和备件昂贵、维修技术要求高、设备安装空间大、行程控制必须在现场，因此难以实现自动化、小流量控制困难等。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种投药控制系统，解决了自来水生产投药工艺滞后，周期长，多因子干扰，非线性变化等自动控制领域的难题，实现了自来水生产投矾工艺无人值守，自动运行，安全可靠，水质稳定的智能控制目标。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种投药控制系统，包括源水浊度仪、源水温度传感器、滤前水浊度仪和药流量计，并且，所述源水浊度仪、源水温度传感器、源水流量计、滤前水浊度仪和药流量计的信号输出端分别与PLC模块联接，PLC模块分别联接投药管路上的电子调节阀和驱动投药管路上的离心泵工作的变频器。

而且，所述源水浊度仪、源水温度传感器、源水流量计、滤前水浊度仪、药流量计、电子调节阀和变频器与PLC模块联接的信号均为4-20MA信号。

而且，所述PLC模块与上位机电脑联接。

而且，所述上位机电脑通过以太网交换机与PLC模块联接。

而且，所述以太网交换机通过串口转以太网服务器与源水流量计联接。

而且，所述串口转以太网服务器与源水流量计通过Modbus协议进行RS485通讯。

本实用新型在多个以江河为水源的水厂实现了自来水生产投矾工艺自动运行达到最佳效果，保证了自来水厂实现节能降耗、减员增效和生产安全，其经济和社会效益都十分显著，便于在各种自来水厂进行推广。是贯彻执行国家水工业强制标准、保证城乡居民饮用水安全的有力举措，利用现代信息技术改造传统产业，推动行业技术进步。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图。

图2是图1中投药装置的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例提供一种投药控制系统，如图1和图2所示，包括源水浊度仪、源水温度传感器、源水流量计、滤前水浊度仪和药流量计，并且，所述源水浊度仪、源水温度传感器、滤前水浊度仪和药流量计的信号输出端分别与PLC模块联接，PLC模块分别联接投药管路上的电子调节阀和驱动投药管路上的离心泵工作的变频器。

进一步的，上述源水浊度仪、源水温度传感器、滤前水浊度仪、源水流量计、药流量计、电子调节阀和变频器与PLC模块联接的信号均为4-20MA信号。

进一步的，上述PLC模块与上位机电脑联接。

进一步的，上述上位机电脑通过以太网交换机与PLC模块联接。

进一步的，上述以太网交换机通过串口转以太网服务器与源水流量计联接。

进一步的，上述串口转以太网服务器与源水流量计通过Modbus协议进行RS485通讯。

本实用新型提供的投药控制系统通过自动在线检测源水浊度、源水温度、源水流量、滤前水浊度、矾流量等运行工况参数，经过人工神经网络学习，自动控制执行机构，动态调整投矾量，获得最佳效果。

本实用新型在软件上采用人工神经网络来学习和识别多个因子对于投矾效果的影响和内在规律，当某个因子发生变化时，进行智能前馈控制，及时调整投矾量，从而保证滤前水的浊度控制在一定的范围内波动；再根据滤前水浊度设定值与实际的检测值之差，进行反馈控制，修正投矾量。

本实用新型的硬件上采用电子调节阀、矾流量计和PLC模块的组合进行矾流量控制，以离心泵为液体输送机构，代替计量泵完成矾量输送的精确控制。该系统将控制单元、机电部件和执行机构集成到一个控制柜内，具有可靠性高、安装简单方便、占用空间小、控制精度高、运行平稳和维修技术要求低等特点。内部进行冗余设计，两套完整的矾液输送和流量控制回路互为热备，当主回路故障，配用回路可以自动投入运行，确保生产安全。