專利名稱：一種污水泵站水泵控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水泵站水泵控制裝置及其控制方法，屬于污水控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)環(huán)境，減小水污染，一般城市都建有污水截流管網(wǎng)，將工業(yè)污水和生活污水收集后送到污水處理廠處理后再進(jìn)行排放。處于污水截流管網(wǎng)末端的泵站，其污水池容量大、污水泵容量大且臺(tái)數(shù)較多(一般六到八臺(tái))。傳統(tǒng)的人工控制方法已不能滿足泵站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，泵站的自動(dòng)控制成為必然的選擇。現(xiàn)有文獻(xiàn)中提及泵站控制的內(nèi)容要么不詳細(xì)，較詳細(xì)的又未充分考慮泵站的實(shí)際運(yùn)行情況，其方法不能滿足泵站的實(shí)際運(yùn)行要求。在一般情況下，污水池內(nèi)污水的水位并不高，只需要保持少量的污水泵工作即可滿足要求。但是在暴雨時(shí)，污水流量可能會(huì)猛增數(shù)倍，需要多個(gè)污水泵共同工作才能滿足需要。多個(gè)污水泵在調(diào)度時(shí)，有些累計(jì)工作時(shí)間已經(jīng)很長(zhǎng)，但也有可能會(huì)繼續(xù)工作，從而容易引發(fā)故障，造成污水不能及時(shí)排出。污水泵站內(nèi)環(huán)境惡劣、氣味難聞，并不適合工作人員長(zhǎng)時(shí)間工作。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提出一種污水泵站水泵控制裝置及其控制方法，其能夠自動(dòng)控制污水泵的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)泵的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在自動(dòng)控制系統(tǒng)異常時(shí)可通過(guò)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)污水泵的控制。技術(shù)方案本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種污水泵站水泵控制裝置，包括多臺(tái)軟啟動(dòng)污水泵和兩臺(tái)變頻污水泵，還包括工控機(jī)、PLC控制單元，工控機(jī)與PLC控制單元之間通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)交換信息，工控機(jī)實(shí)時(shí)記錄泵站的運(yùn)行情況，并通過(guò)液晶顯示器顯示污水泵站運(yùn)行信息，PLC控制單元通過(guò)污水泵控制柜控制軟啟動(dòng)污水泵和變頻污水泵。作為該裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括與工控機(jī)相連接的打印機(jī)，可以方便的將工控機(jī)的信息打印出來(lái)。還可以包括為工控機(jī)、液晶顯示器、打印機(jī)和以太網(wǎng)交換機(jī)提供不間斷電力的UPS電源，提高整個(gè)裝置的可靠性。一種污水泵站水泵控制方法，包括以下步驟
I)當(dāng)污水池水位上升至需啟動(dòng)一臺(tái)水泵時(shí)，啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的變頻污水泵。2)當(dāng)變頻污水泵滿負(fù)荷工作后，如果水位繼續(xù)上升至需啟動(dòng)兩臺(tái)泵時(shí)，則軟啟動(dòng)一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵。3)如果水位繼續(xù)上升至需啟動(dòng)第三臺(tái)水泵時(shí)，則繼續(xù)軟啟動(dòng)累計(jì)工作時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵，依此類推，直到水位開(kāi)始下降。4)水位開(kāi)始下降后，首先減小變頻污水泵轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至最低后，若水位仍繼續(xù)下降至需停運(yùn)一臺(tái)水泵時(shí)，則關(guān)停一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最長(zhǎng)的軟啟動(dòng)污水泵。5)關(guān)停之后若水位仍繼續(xù)下降至需再停運(yùn)一臺(tái)水泵時(shí)，則繼續(xù)關(guān)停一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最長(zhǎng)的軟啟動(dòng)污水泵，直到只剩一臺(tái)變頻污水泵。6)變頻污水泵根據(jù)水位變化情況調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持水位平穩(wěn)，若調(diào)至最低轉(zhuǎn)速時(shí)水位仍下降，則關(guān)閉變頻污水泵。有益效果本發(fā)明按累計(jì)運(yùn)行時(shí)間相互接近的原則控制污水泵的開(kāi)啟和關(guān)停，可有效保證整個(gè)裝置運(yùn)行的可靠性和安全性。


圖1為本發(fā)明一種污水泵站水泵控制裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明一種污水泵站水泵控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，本裝置中各污水泵可分別設(shè)置為自動(dòng)或手動(dòng)工作模式，工控機(jī)I通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)5讀取PLC控制單元6中關(guān)于各個(gè)污水泵工作狀態(tài)的信息，以及水位信息，并顯示在液晶顯示器2上。工控機(jī)I還可以根據(jù)需要對(duì)所獲得的信息進(jìn)行打印或保存。UPS電源3為工控機(jī)1、液晶顯示器2、打印機(jī)4和以太網(wǎng)交換機(jī)5提供不間斷電力。工作人員可以通過(guò)工控機(jī)I設(shè)定具體工作在手動(dòng)還是自動(dòng)工作模式。當(dāng)工作在自動(dòng)模式時(shí)，PLC控制單元6負(fù)責(zé)控制變頻污水泵9、變頻污水泵10和若干個(gè)軟啟動(dòng)污水泵8的開(kāi)啟和停止。一般情況下，只有變頻污水泵9和另一臺(tái)變頻污水泵9交替工作，當(dāng)變頻污水泵9連續(xù)工作15天后停機(jī)，由另一臺(tái)變頻污水泵9繼續(xù)工作，如此交替往復(fù)。其他的軟啟動(dòng)污水泵8按累計(jì)運(yùn)行時(shí)間相互接近的原則控制軟啟動(dòng)污水泵的開(kāi)啟和關(guān)停。當(dāng)污水池水位上升至需啟動(dòng)一臺(tái)水泵時(shí)，PLC控制單元6經(jīng)過(guò)污水泵控制柜7啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間短的變頻污水泵，啟動(dòng)后PLC控制單元6根據(jù)水位變化情況，通過(guò)污水泵控制柜7調(diào)節(jié)變頻污水泵9的轉(zhuǎn)速以保持水位平穩(wěn)。若變頻污水泵9已滿負(fù)荷運(yùn)行，但仍無(wú)法滿足排水需要時(shí)，PLC控制單元6經(jīng)污水泵控制柜7軟啟動(dòng)一臺(tái)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵8。如果水位繼續(xù)增加至需再啟動(dòng)泵時(shí)，則再繼續(xù)軟啟動(dòng)一臺(tái)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵8，以此類推。當(dāng)水位開(kāi)始降低時(shí)，PLC控制單元6通過(guò)污水泵控制柜7首先降低變頻污水泵9的轉(zhuǎn)速。若變頻污水泵9處于最小轉(zhuǎn)速時(shí)，水位仍繼續(xù)下降，則PLC控制單元6通過(guò)污水泵控制柜7先將變頻污水泵9的轉(zhuǎn)速調(diào)至最大，然后在已運(yùn)行的軟啟動(dòng)污水泵8中找出累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的泵，并停止其運(yùn)行。以此類推，直到所有污水泵8都關(guān)閉。當(dāng)只剩一臺(tái)變頻污水泵9工作時(shí)，PLC控制單元6會(huì)根據(jù)水位變化情況，通過(guò)污水泵控制柜7調(diào)節(jié)變頻污水泵的轉(zhuǎn)速以保持水位平穩(wěn)。若調(diào)至最低轉(zhuǎn)速時(shí)水位仍下降，則關(guān)閉變頻污水泵9。手動(dòng)模式主要用于某臺(tái)泵出現(xiàn)故障，人工進(jìn)行檢修時(shí)方便調(diào)試。當(dāng)某臺(tái)泵被設(shè)置為手動(dòng)模塊時(shí)，在此模式下，可通過(guò)污水泵控制柜上的手動(dòng)啟/停按鈕控制泵的啟停，泵不再受PLC控制單元6的控制，但PLC控制單元6仍能獲得該泵的相關(guān)狀態(tài)。一種污水泵站水泵控制方法，包括以下步驟
I)當(dāng)污水池水位上升至需啟動(dòng)一臺(tái)水泵時(shí)，啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的變頻污水泵。2)當(dāng)變頻污水泵滿負(fù)荷工作后，如果水位繼續(xù)上升至需啟動(dòng)兩臺(tái)泵時(shí)，則軟啟動(dòng)一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵。3)如果水位繼續(xù)上升至需啟動(dòng)第三臺(tái)水泵時(shí)，則繼續(xù)軟啟動(dòng)累計(jì)工作時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵，依此類推，直到水位開(kāi)始下降。4)水位開(kāi)始下降后，首先減小變頻污水泵轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至最低后，若水位仍繼續(xù)下降至需停運(yùn)一臺(tái)水泵時(shí)，則關(guān)停一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最長(zhǎng)的軟啟動(dòng)污水泵。5)關(guān)停之后若水位仍繼續(xù)下降至需再停運(yùn)一臺(tái)水泵時(shí)，則繼續(xù)關(guān)停一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最長(zhǎng)的軟啟動(dòng)污水泵，直到只剩一臺(tái)變頻污水泵。6)變頻污水泵根據(jù)水位變化情況調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持水位平穩(wěn)，若調(diào)至最低轉(zhuǎn)速時(shí)水位仍下降，則關(guān)閉變頻污水泵。
權(quán)利要求
1.一種污水泵站水泵控制裝置，包括軟啟動(dòng)污水泵和變頻污水泵，其特征在于，還包括工控機(jī)、PLC控制單元，工控機(jī)與PLC控制單元之間通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)交換信息，工控機(jī)實(shí)時(shí)記錄泵站的運(yùn)行情況，并通過(guò)液晶顯示器顯示污水泵站運(yùn)行信息，PLC控制單元通過(guò)污水栗控制柜控制軟啟動(dòng)污水栗和變頻污水栗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水泵站水泵控制裝置，其特征在于，還包括與工控機(jī)相連接的打印機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水泵站水泵控制裝置，其特征在于，還包括為工控機(jī)、液晶顯示器、打印機(jī)和以太網(wǎng)交換機(jī)提供不間斷電力的UPS電源。
4.一種污水泵站水泵控制方法，其特征在于，包括以下步驟1)當(dāng)污水池水位上升至需啟動(dòng)一臺(tái)水泵時(shí)，啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的變頻污水泵；2)當(dāng)變頻污水泵滿負(fù)荷工作后，如果水位繼續(xù)上升至需啟動(dòng)兩臺(tái)泵時(shí)，則啟動(dòng)一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵；3)如果水位繼續(xù)上升至需啟動(dòng)第三臺(tái)水泵時(shí)，則繼續(xù)軟啟動(dòng)累計(jì)工作時(shí)間最短的軟啟動(dòng)污水泵，依此類推，直到水位開(kāi)始下降；4)水位開(kāi)始下降后，首先減小變頻污水泵轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至最低后，若水位仍繼續(xù)下降至需停運(yùn)一臺(tái)水泵時(shí)，則關(guān)停一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最長(zhǎng)的軟啟動(dòng)污水泵；5)關(guān)停之后若水位仍繼續(xù)下降至需再停運(yùn)一臺(tái)水泵時(shí)，則繼續(xù)關(guān)停一臺(tái)累計(jì)工作時(shí)間最長(zhǎng)的軟啟動(dòng)污水泵，直到只剩一臺(tái)變頻污水泵；6)變頻污水泵根據(jù)水位變化情況調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持水位平穩(wěn)，若調(diào)至最低轉(zhuǎn)速時(shí)水位仍下降，則關(guān)閉變頻污水泵。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種污水泵站水泵控制裝置及其控制方法，控制裝置包括軟啟動(dòng)污水泵和變頻污水泵，還包括工控機(jī)、PLC控制單元，工控機(jī)與PLC控制單元之間通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)交換信息，工控機(jī)實(shí)時(shí)記錄泵站的運(yùn)行情況，并通過(guò)液晶顯示器顯示污水泵站運(yùn)行信息，PLC控制單元通過(guò)污水泵控制柜控制軟啟動(dòng)污水泵和變頻污水泵。本發(fā)明按累計(jì)運(yùn)行時(shí)間相互接近的原則控制污水泵的開(kāi)啟和關(guān)停，可有效保證整個(gè)裝置運(yùn)行的可靠性和安全性。
文檔編號(hào)F04B49/06GK103047122SQ201210577668
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者黃巧亮, 袁文華, 王欣, 王敏, 萬(wàn)振剛, 張永林 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)