专利名称：全自动连续加药装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化学工业或水处理药剂投加方法和药剂投加设备，尤其是一种采 用PID自动控制系统进行控制的全自动连续加药方法，以及采用PID控制器的全自动连续 加药装置。
背景技术：
自来水生产过程的絮凝工序中絮凝药剂的投加是非常重要的环节，药剂投加量的 控制、药水混合时间及混合程度都是影响絮凝效果的重要因素。改善药剂的扩散过程甚至 可使过滤出水的浊度降低50% (摘自《给水处理理论》170页)。 目前，国内大部分自来水生产单位的加药工艺普遍采用的是隔膜计量泵进行絮凝 剂投加。隔膜计量泵是脉冲式工作，使得药剂的投加过程是间歇进行的。但是水管中的原 水是连续流动的，这样必然造成药剂不能均匀投加到水体中。间断投加药剂必然会造成混 合不均匀，从而影响絮凝效果。 另一方面，采用隔膜计量泵的药剂投加系统，其控制的自动化程度低，工作参数及 运行状态等数据不便于修改，也不能直观显示。隔膜计量泵属于定容投加，最大投加量有 限，要实现大投加量往往需要几台泵同时工作，加大了投资费用、增加了安装及系统维护的
工作量。 PID控制系统一般包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制 器的输出经过输出接口 、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送 器，通过输入接口送到控制器。现有的PID控制及其控制器已在工程实际中得到广泛应用， 各大公司开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator)，其中 PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
实用新型内容为克服隔膜计量泵不能反馈调节，不能连续加药，导致絮凝效果不好的弊病，同时 解决不便设置和修改参数、不能显示的问题，本实用新型的目的是提供一种能实现全自动 连续加药、一键切换自动和手动、直接设置、以单台装置实现增大投加量，并实时显示的全
自动连续加药装置。 本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的 全自动连续加药装置，包括PID控制器、变频器、流量计和磁力泵，所述流量计包 括原水流量计和药剂流量计，原水流量计设在原水管上并可以实时检测原水管内水的流 量，磁力泵实现药剂的连续投加，药剂流量计设在磁力泵的出口处，用于实时检测实际的投 加量，磁力泵进口连通药剂池，磁力泵出口经药剂流量计连通原水管； 所述原水流量计和药剂流量计都与PID控制器电连接，PID控制器依次与变频器、 磁力泵电连接。 作为本实用新型的优选技术方案，所述PID控制器设有控制面板，控制面板上设有一键手动自动切换按键。 作为本实用新型的优选技术方案，所述PID控制器设有显示器，通过显示器可以 显示设定值和控制值。 作为本实用新型的优选技术方案，所述PID控制器还与具有输入装置、显示器和 中央处理单元的上位机电连接。 作为本实用新型的优选技术方案，所述上位机包括计算机，计算机与PID控制器 电连接。 本实用新型的有益效果是相对于现有技术，全自动连续加药装置提供从简单的 定比例投加到跟随原水流量自动连续投加的一体化解决方案，真正实现全自动连续加药， 采用PID自动控制系统的闭环控制原理，通过控制磁力泵的运转频率改变输出流量大小， 既能连续运行，同时又能根据实际投加量自动调整。全自动连续加药装置能跟踪原水流量 或根据设定的投加比例自动运行，连续投加，同时能根据实际的投加量实现自行调整，从而 提高絮凝效果。本实用新型具有操作简单、全自动运行、连续、稳定、高精度投加的特点，特 别适用于大流量、流量变化幅度大及投加点水压不断变化的投加工艺。
以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的系统连接示意图； 图2是本实用新型的系统控制流程示意图。 图中1是原水、2是原水流量计、3是控制器、4是变频器、5是磁力泵、6是药剂、7 是药剂流量计、8是上位机、9是药剂池、10是原水管。
具体实施方式
如
图1和图2所示，全自动连续加药装置，主要利用PID控制器3接受设于原水管 10的原水流量计2的信号或者手动设定的参数信号，PID控制器3对接受的信号进行处理， 然后通过变频器4改变作为连续加药动力装置的磁力泵5的工作频率，从而控制连续加药 流量的方法，连续加药装置的工作方法如下 (a)、使用连续运转的磁力泵5实现连续加药； (b)、设于原水管10的原水流量计2实时检测流量信号，或者，通过按键进行人工 手动设定参数，PID控制器3接受来自流量计2的信号或人工手动设定的参数； (c) 、PID控制器3根据接受的信号或参数按照设定的比例输出控制信号送至变频 器4 ; (d)、变频器4等比例地输出控制信号改变磁力泵5的工作频率从而改变磁力泵5 的输出流量； (e)、设于磁力泵5出口的药剂流量计7实时检测磁力泵5出口的实际流量，并将 检测信号反馈至PID控制器3; (f) 、 PID控制器3也可以通过通讯装置接受来自上位机8的控制信号。 本实施例中，药剂流量计7对磁力泵5投加的药剂量进行实时检测并将检测信号 反馈给PID控制器3， PID控制器3根据输入信号实时调整输出至变频器4的信号，变频器 4再将调整后的信号输出至磁力泵5以改变其工作频率，从而形成闭环控制方式。PID控制器3同时可以连接具有输入装置和中央处理器单元的上位机8，例如计算机，并通过上位机 8设定药剂6的投加量。或者根据原水流量2按比例自动调整药剂6的投加量；或者通过 人工手动设定药剂6投加量。 全自动连续加药装置，包括PID控制器3、变频器4、流量计和磁力泵5，流量计包 括原水流量计2和药剂流量计7，原水流量计2设在原水管10上并可以实时检测原水管10 内原水1的流量，磁力泵5实现药剂6的连续投加，药剂流量计7设在磁力泵5的出口处， 用于实时检测实际投加量，磁力泵5进口连通药剂池9，磁力泵5出口经药剂流量计7连通 原水管10 ;原水流量计2和药剂流量计7都与PID控制器3电连接，PID控制器3依次与变 频器4、磁力泵5电连接。PID控制器3还可与具有输入装置和显示器的中央处理器单元电 连接，例如计算机。 其工作流程包括以下步骤 (1)、磁力泵5连续运行实现药剂6的连续投加； (2) 、PID控制器3接受原水自流量计2检测到的实时流量信号进行自动控制或依 据手动设定的参数进行手动控制； (3) 、 PID控制器3根据接受的信号按照设定的比例输出控制信号送至变频器4 ; (4)、变频器4等比例地输出控制信号改变磁力泵5的工作频率从而改变磁力泵5 的输出流量； (5)、药剂流量计7实时检测磁力泵5出口的实际流量，并反馈出相应的信号至PID 控制器3。 其参数设定包括以下两项 1、手动参数设定控制 如
图1所示，通过上位机8或PID控制器3手动设定药剂6投加量，药剂流量计7 实时检测实际的投加量，并送出信号到PID控制器3。 如图2所示，PID控制器3对信号转换后与设定值相比较，根据差值输出调节信号 至变频器4，变频器4输出跟随变化的频率信号控制磁力泵5的转速，从而改变磁力泵5的 输出流量大小。 2、自动参数跟踪控制 如
图1所示，在控制器3上设定好相关PID参数，PID控制器3接受来自原水流量 计2的信号，输出一个控制信号控制磁力泵5的输出流量，药剂流量计7实时检测实际的投 加量，并送出信号到控制器3。 如图2所示，PID控制器3对信号转换后与设定值相比较，根据差值输出调节信号 至变频器4，变频器4输出跟随变化的频率信号控制磁力泵5的转速，从而改变磁力泵5的 输出流量大小。
权利要求一种全自动连续加药装置，包括PID控制器、变频器、流量计和磁力泵，其特征是所述流量计包括原水流量计和药剂流量计，原水流量计设在原水管上并可以实时检测原水管内水的流量，磁力泵实现药剂的连续投加，药剂流量计设在磁力泵的出口处，用于实时检测实际的投加量，磁力泵进口连通药剂池，磁力泵出口经药剂流量计连通原水管；所述原水流量计和药剂流量计都与PID控制器电连接，PID控制器依次与变频器、磁力泵电连接。
2. 根据权利要求1所述的全自动连续加药装置，其特征是所述PID控制器设有控制 面板，控制面板上设有一键手动自动切换按键。
3. 根据权利要求1或2所述的全自动连续加药装置，其特征是所述PID控制器设有 显示器，通过显示器可以显示设定值和控制值。
4. 根据权利要求1所述的全自动连续加药装置，其特征是所述PID控制器还与具有 输入装置、显示器和中央处理单元的上位机电连接。
5. 根据权利要求4所述的全自动连续加药装置，其特征是所述上位机包括计算机，计算机与PID控制器电连接。
专利摘要本实用新型涉及全自动连续加药装置，属化学工业或水处理技术领域。提供了从简单的定比例加药到针对原水流量自动加药的一体化解决方案，克服以往使用脉冲式计量泵投加不连续的弊端。本实用新型主要由控制器、变频器、流量计及磁力泵组成，通过PID控制器使加药量稳定在设定值。工作时可以通过控制器或上位机设定需要的加药量，也可以设定为自动跟踪原水流量来调节加药量，流量计实时检测实际加药量，并反馈到控制器与设定值进行比较并输出控制，调整磁力泵的运行频率使实际投加量逐渐趋近于设定的加药量，最终保持加药量的准确和稳定。本实用新型可以一键切换到自动/手动、外给定/内给定模式，实现加药量设定并直观显示相关参数。
文档编号B01J4/02GK201534071SQ200920059850
公开日2010年7月28日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者张建国, 张良纯, 杨君, 杨辉 申请人:珠海九通水务有限公司