[發(fā)明專利]一種基于PLC和變頻器的凈水氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610990139.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN108073125A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱皓威偉業(yè)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05;G05B11/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于PLC和變頻器的凈水氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，所述方法包括如下步驟：第一步，對(duì)整個(gè)氣浮凈水控制系統(tǒng)進(jìn)行分析；第二步，針對(duì)旋噴加壓溶氣氣浮凈水控制系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行工作原理分析；第三步，根據(jù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)旋噴加壓溶氣氣浮凈水系統(tǒng)控制流程；第四步，旋噴加壓溶氣氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；第五步，分別給出三個(gè)控制系統(tǒng)的各部分傳遞函數(shù)，分別對(duì)三個(gè)控制系統(tǒng)的開環(huán)系統(tǒng)及閉環(huán)PID控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真；本發(fā)明的基于PLC和變頻器的凈水氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，遠(yuǎn)遠(yuǎn)減少了重新處理能耗；提高溶氣效率、改善氣泡生成質(zhì)量和數(shù)量的同時(shí)不僅不需要其他能耗，還大大降低系統(tǒng)能耗，可徹底突破常規(guī)氣浮凈水能耗高的瓶頸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于PLC和變頻器的凈水氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，屬于凈水技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于眾多人為因素導(dǎo)致水體日趨惡化，產(chǎn)生許多生產(chǎn)和生活廢水，加之近年很多地區(qū)水資源極度短缺，使得廢水處理變得尤為重要，而對(duì)于不同的水質(zhì)要求，不同的廢水種類都應(yīng)采用不同的處理方法；根據(jù)廢水處理的機(jī)理可以將現(xiàn)代廢水處理方法分為三種，即物理處理方法、化學(xué)處理方法和生物處理方法，其中氣浮分離法屬于物理處理方法的一種。由于氣浮凈水可用于固體與液體、液體與液體、水中不同的固體與固體甚至溶液中離子的分離，而且這種分離技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、分離速度快等特點(diǎn)，因而近年來這種技術(shù)理論和應(yīng)用的研究引起了越來越多的水處理和分析化學(xué)等科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注。隨著微氣泡產(chǎn)生技術(shù)的提高，氣浮凈水技術(shù)也越來越多的應(yīng)用于含油廢水和印染廢水的處理、紙漿脫墨、土壤改良、藻類和重金屬離子的去處等方面，而近年來出現(xiàn)的CAF、KROFTA等氣浮設(shè)備雖克服了傳統(tǒng)的DAF氣浮設(shè)備的一些缺點(diǎn)，但是并沒有真正達(dá)到高效節(jié)能的目的，在廢水處理和凈化能源口益緊張的今天，怎樣設(shè)計(jì)氣浮凈水新工藝，怎樣優(yōu)化氣浮凈水控制系統(tǒng)，對(duì)于氣浮凈水設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行、推廣都有著積極廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于PLC和變頻器的凈水氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制及動(dòng)態(tài)仿真，不僅是對(duì)旋噴加壓溶氣理論的驗(yàn)證，同樣也是對(duì)其實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)。

本發(fā)明的基于PLC和變頻器的凈水氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，所述方法包括如下步驟：

第一步，對(duì)整個(gè)氣浮凈水控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，并將其分成三個(gè)小控制系統(tǒng)，及旋噴泵出口壓力控制系統(tǒng)、二次射流進(jìn)水口壓力控制系統(tǒng)己經(jīng)布?xì)庋b置進(jìn)水口壓力控制系統(tǒng)，同時(shí)分述其控制流程結(jié)構(gòu)；

第二步，針對(duì)旋噴加壓溶氣氣浮凈水控制系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行工作原理分析，借助Mathcad軟件、CFD方法以及Fluent軟件，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，確定本控制系統(tǒng)的被控對(duì)象參數(shù)；

第三步，根據(jù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)旋噴加壓溶氣氣浮凈水系統(tǒng)控制流程，并借助力控監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，并根據(jù)系統(tǒng)控制實(shí)際情況和工程經(jīng)驗(yàn)，完成對(duì)PLC及其聯(lián)接模塊、變頻器、壓力變送器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、液位計(jì)的選型；

第四步，旋噴加壓溶氣氣浮凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，

a.進(jìn)行系統(tǒng)控制流程設(shè)計(jì)，并根據(jù)其流程對(duì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)分配和模塊配置，在此基礎(chǔ)上完成對(duì)PLC的接線設(shè)計(jì)；

b.完成對(duì)旋噴泵出口壓力控制系統(tǒng)、二次射流進(jìn)水口壓力控制系統(tǒng)己經(jīng)布?xì)庋b置進(jìn)水口壓力控制系統(tǒng)三者的PID配置；生成三個(gè)控制系統(tǒng)的符號(hào)表；同時(shí)使用語句表程序結(jié)構(gòu)完成對(duì)三個(gè)控制系統(tǒng)的程序編寫；

c.利用西門子S7-200軟件進(jìn)行軟件調(diào)試，并借助力控組態(tài)軟Forcecontrol V6.1與PLC配合完成控制系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)；