[實用新型]離心脫水機自控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320863373.2
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203695235U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱士圣;吳朋;陸源
• 申請（專利權(quán)）人: 南京國能環(huán)保工程有限公司
• 主分類號: B04B13/00
• 分類號: B04B13/00;B04B9/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型的涉及適用于市政、化工、電廠的企業(yè)污泥離心脫水控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

離心脫水技術(shù)是利用污泥中的固體即污泥與其中的液體即水之間的密度有很大的不同，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機中具有不同的離心力，從而實現(xiàn)二者固液分離。離心脫水技術(shù)的典型設(shè)備是臥式螺旋離心設(shè)備.

現(xiàn)有的離心機控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能相對簡單，需要人工干預(yù)的比較多，造成人力資源浪費、效率不高。目前國內(nèi)大多數(shù)離心機控制系統(tǒng)采用硬件回路實現(xiàn)，使用固定的轉(zhuǎn)速（螺旋轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速）來實現(xiàn)差轉(zhuǎn)速，在非正常情況下必須人為控制停車。

為了使離心機能完全自動化運行，提高運行效率，本控制系統(tǒng)使用可靠的硬件配置及完善的程序畫面控制，在無人值班的情況下離心機可根據(jù)螺旋電機的扭矩輸出來調(diào)整整個系統(tǒng)的進(jìn)泥量以及其他聯(lián)鎖，在特定情況下可實現(xiàn)自動清洗、自動停車等必要聯(lián)鎖保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是：提出一種離心脫水機尤其是臥式螺旋離心脫水設(shè)備的自控裝置,減少運行人員工作，提高效率，完全實現(xiàn)自動化控制，保證設(shè)備安全及出泥效果。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：一種離心脫水機的自控裝置,包括PID調(diào)節(jié)的PLC,離心脫水機上分別設(shè)有驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓和螺旋電機,并分別驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓和螺旋電機的變頻器,設(shè)有PID調(diào)節(jié)的PLC,其中變頻器將螺旋電機的實時扭矩值傳輸給PLC,PID調(diào)節(jié)的PLC輸出的調(diào)節(jié)電流接螺旋電機的變頻器，實現(xiàn)對螺旋電機的無級調(diào)速。離心脫水機.

本實用新型利用PLC實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)功能，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，設(shè)定好比例、積分、增益、過程輸入量等參數(shù)。過程輸入量是指螺旋電機的扭矩輸出，是反應(yīng)離心機里面泥對螺旋電機的反作用力，通過變頻器將螺旋電機的實時扭矩值傳輸給PLC，PLC的PID調(diào)節(jié)功能會根據(jù)接受到的實時扭矩值以及扭矩設(shè)定值（該設(shè)定值的作用是讓離心機最終穩(wěn)定的一個扭矩狀況），加上增益參數(shù)、比列參數(shù)、積分參數(shù)等綜合運算后得出一個調(diào)節(jié)量，這個調(diào)節(jié)量再經(jīng)過工程值--控制電流信號的運算轉(zhuǎn)換，最終輸出一個0-20mA的調(diào)節(jié)電流給螺旋變頻器，實現(xiàn)螺旋電機的無級調(diào)速。

本實用新型的有益效果是：正常運轉(zhuǎn)時通過PID調(diào)節(jié)的PLC輸出的調(diào)節(jié)電流接螺旋電機的變頻器，實現(xiàn)對螺旋電機的無級調(diào)速。在離心脫水機特殊情況下（根據(jù)扭矩而定），離心脫水機會自動實現(xiàn)各種應(yīng)急措施，比如高速、低速沖洗，控制系統(tǒng)會判斷當(dāng)前離心機的運行狀態(tài)，對運行方式作出調(diào)整，如果離心機扭矩過高，在適當(dāng)延時之后，自動會停車，整個控制不需要人員參與。

附圖說明

圖1控制裝置的組態(tài)圖。

1：HMI人機接口--用于運行人員設(shè)置參數(shù)、運行操作。

2：通訊電纜--用于連接PLC以及觸摸屏，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，如RS485總線。

3：PLC卡件--用于邏輯運算，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，對離心機系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

4：變頻器，尤其是螺旋電機的變頻器。

具體實施方法

完整的離心機水機智能自控裝置是由上位機人機接口以及下位機PLC構(gòu)成，上位機采用先進(jìn)一體化嵌入式人機接口，使用觸控技術(shù)，下位機采用進(jìn)口主流西門子PLC模塊，集成多種工況安全保護(hù)控制步序，集成度高，邏輯簡單、反應(yīng)迅速。控制裝置主要實現(xiàn)了對離心機的監(jiān)控功能，包括離心機的啟停、自動運行、狀態(tài)監(jiān)視、安全保護(hù)、緊急情況處理等。該控制系統(tǒng)突出特點在于利用PLC實現(xiàn)離心機螺旋的PID自動調(diào)節(jié)功能，保證離心機在各種工況下的出泥效果及設(shè)備安全。

結(jié)合附圖，實施方案如下：硬件選擇：控置系統(tǒng)所需硬件還包括，開關(guān)電源（用于提供觸摸屏以及PLC卡件的電源）、觸摸屏（用于運行人員現(xiàn)實人機接口）、PLC（典型的如西門子200，具有PID邏輯運算及控制功能）、變頻器采用西門子S7或日本三肯公司產(chǎn)品,通訊電纜（用于實現(xiàn)觸摸屏和PLC的數(shù)據(jù)交換）。還可采用ABB?ACS510或ACS800變頻器。使用PID調(diào)節(jié)功能，在離心機自動運行狀態(tài)下能實現(xiàn)螺旋電機的無級調(diào)速，能在不同的運行環(huán)境下實時改變螺旋轉(zhuǎn)速，達(dá)到完全智能控制水平，以滿足運行需求。