一种气浮滤池液位自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及废水处理水池控制【技术领域】，尤其是涉及一种气浮滤池液位自动控制系统。其特点是包括设置在气浮滤池上方的超声波液位计和反冲车，气浮滤池的出水管上还设置有出水调节阀，出水调节阀和超声波液位计与用于接收数据并发送控制信号的PLC控制器及模拟量扩展模块相连，模拟量扩展模块通过专用连接线与PLC控制器相连，所述的反冲车通过控制线与PLC控制器相连。其通过采用PLC内部编程的PID调节器，可结合气浮池运行工况进行参数校正，在气浮池正常运行时进行液位控制，当气浮池进行反冲时，采集反冲信号，在PID调节器上引入一个前馈信号，提前调节阀门开度，使液位在反冲过程中不会下降，确保反冲时池体排渣顺畅，保障了反冲效果。
【专利说明】一种气淳滤池液位自动控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及废水处理水池控制【技术领域】，尤其是涉及一种气浮滤池液位自动 控制系统。
【背景技术】
[0002] 水处理工程中，气浮滤池在生产过程中要及时排除产生的浮渣，以防止浮渣下沉 降低出水的水质和污染滤料。顺利排渣的前提是要保证池水的水位维持在一个正常的范围 内，使除渣刮板能正常工作。因此必须严格控制池内水位。在现有技术中是采用人工控制 水池的进出阀门开度，以保持水池水位变化在允许范围之内。但由于水池面积大，影响进水 量变化的因素较为复杂（特别是在反冲洗工艺时），造成滤池水位的变化较大，因此人工控 制阀门开度有相当的困难，而且水位的变化较阀门开度变化有很长的滞后时间，加上简单 重复劳动，易造成操作人员的疲劳和厌烦。所以人工控制不但浪费人力，也不能保证控制水 位在工艺要求的范围以内。在现有技术中也有用浮子水位控制装置控制电动阀门启闭，实 现池水水位控制的。但因浮子控制装置的灵敏度较差，动作反应较慢，使这一技术方案的控 制精度难以保证，另一方面，由于电动阀门大开大关，不但会引起水位较大幅度的变化，还 会因电动操作机构频繁运转，加速设备的老化，进一步降低装置的可靠性。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于避免现有技术的不足提供一种气浮滤池液位自动控制系 统，从而有效解决现有技术的问题。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所述的一种气浮滤池液位自动 控制系统，其特点是包括设置在气浮滤池上方的超声波液位计和反冲车，气浮滤池的出水 管上还设置有出水调节阀，出水调节阀和超声波液位计与用于接收数据并发送控制信号的 PLC控制器及模拟量扩展模块相连，模拟量扩展模块通过专用连接线与PLC控制器相连，所 述的反冲车通过控制线与PLC控制器相连。
[0005] 所述的PLC控制器采用PLC内部编程的PID调节器，模拟量扩展模块是PID的调 节器信号采集及指令发出元件，其输入信号为气浮池液位指令与反馈，输出指令为调节阀 开度，PLC控制器控制反冲车的工作时，PLC中的PID调节器会引入一个前馈信号，提前调节 阀门。
[0006] 所述的超声波液位计与模拟量扩展模块的液位反馈控制端口 LT+和LT-相连， 所述的出水调节阀分别与模拟量扩展模块的开度反馈端口 MI+、MI-和开度指令端口 M0+、 M0-相连。
[0007] 本实用新型的有益效果是：所述的一种气浮滤池液位自动控制系统，其通过采用 PLC内部编程的PID调节器，可结合气浮池运行工况进行参数校正，在气浮池正常运行时进 行液位控制，当气浮池进行反冲时，采集反冲信号，在PID调节器上引入一个前馈信号，提 前调节阀门开度，使液位在反冲过程中不会下降，确保反冲时池体排渣顺畅，保障了反冲效 果。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1是本实用新型的结构原理示意图。
[0009] 图中：1. PLC控制器；2.模拟量控制模块；3.反冲车；4.超声波液位计；5.出水调 节阀；6.气浮滤池。
【具体实施方式】
[0010] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0011] 如图1所示，所述的一种气浮滤池液位自动控制系统，其特点是包括设置在气浮 滤池6上方的超声波液位计4和反冲车3,气浮滤池6的出水管上还设置有出水调节阀5， 出水调节阀5和超声波液位计4与用于接收数据并发送控制信号的PLC控制器1及模拟量 扩展模块2相连，模拟量扩展模块2通过专用连接线与PLC控制器1相连，所述的反冲车3 通过控制线与PLC控制器1相连。
[0012] 所述的PLC控制器1采用PLC内部编程的PID调节器，模拟量扩展模块2是PID 的调节器信号采集及指令发出元件，其输入信号为气浮池液位指令与反馈，输出指令为调 节阀开度，PLC控制器1控制反冲车3的工作时，PLC中的PID调节器会引入一个前馈信号， 提前调节阀门。
[0013] 所述的超声波液位计4与模拟量扩展模块2的液位反馈控制端口 LT+和LT-相 连，所述的出水调节阀5分别与模拟量扩展模块2的开度反馈端口 MI+、MI-和开度指令端 口 Μ0+、Μ0-相连。
[0014] 所述的PLC控制器和模拟量扩展模块采用的是西门子S7-200控制器及模拟量扩 展模块，对于反冲车的反冲运行的情况，通过多次试验，总结出反冲耗水量影响液位的数学 对应关系，控制器在接受到反冲运行信号时，通过编程控制调节器在液位变化前调节阀门 开度，及时控制气浮池液位。
[0015] 所述的一种气浮滤池液位自动控制系统，具体过程是，气浮池液位下降时，LT减 小，信号传输到PLC，通过参数换算输出到PID调节器+端，使得PID输出减小，则阀门开度 指令M0减小，从而气浮池出水减小，液位增大。气浮池液位上升时，LT增大，通过参数换算 输出到到PID调节器+端，使得PID输出增大，则阀门开度指令M0增大，从而气浮池出水增 力口，液位减小。当气浮池进行反冲时，发送反冲启动信号给PLC，编程在PID调节器+端上引 入一个前馈信号，前馈信号大小与反冲强度与产水量的比值，一般为开度的5%-10%，不 同的滤池有不同的数值，这样使得出水调节阀门预先减小开度，抵消当反冲消耗清水时的 液位减小，这样反冲时减少的水量不会影响液位有太大变化，确保反冲时的排渣效果。
[0016] 在气浮池上安装超声波液位计，气浮池出水管安装智能调节阀，采用小型PLC控 制器，组成一个控制系统，系统通过采集气浮池的液位、采集出水电动调节阀的阀位到PLC 中，通过控制器内的编程，分析各数据，输出适当的阀位指令，及时控制出水调节阀的开度， 达到稳定气浮池液位在一个可靠的范围使出水堰以下100mm的范围内。
[0017] 在工程实际应用中，投入液位自动控制时，气浮池液位能稳定在±60mm范围内， 尤其是在反冲过程中，能较好的稳定液位，如果不投入液位自控，反冲时的液位变化会超过 400mm。因此，本液位控制系统能够确保气浮滤池在制水及反冲过程中液位变化小，确保反 冲时气浮池液位稳定在出水堰下-100mm内，使得池体排浮渣顺畅，保障了反冲效果，从而 提高了气浮池的运行效果。
[0018] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【权利要求】
1. 一种气浮滤池液位自动控制系统，其特征是包括设置在气浮滤池上方的超声波液位 计和反冲车，气浮滤池的出水管上还设置有出水调节阀，出水调节阀和超声波液位计与用 于接收数据并发送控制信号的PLC控制器及模拟量扩展模块相连，模拟量扩展模块通过专 用连接线与PLC控制器相连，所述的反冲车通过控制线与PLC控制器相连。
2. 根据权利要求1所述的一种气浮滤池液位自动控制系统，其特征在于：所述的PLC 控制器采用PLC内部编程的PID调节器，模拟量扩展模块是PID的调节器信号采集及指令 发出元件，其输入信号为气浮池液位指令与反馈，输出指令为调节阀开度，PLC控制器控制 反冲车的工作时，PLC中的PID调节器会引入一个前馈信号，提前调节阀门。
3. 根据权利要求1所述的一种气浮滤池液位自动控制系统，其特征在于：所述的超声 波液位计与模拟量扩展模块的液位反馈控制端口 LT+和LT-相连，所述的出水调节阀分别 与模拟量扩展模块的开度反馈端口 MI+、MI-和开度指令端口 M0+、M0-相连。
【文档编号】C02F1/24GK203838571SQ201420241723
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月11日 优先权日:2014年5月11日
【发明者】王刚, 刘璘, 赵凯 申请人:甘肃金桥给水排水设计与工程(集团)有限公司