專利名稱：用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置及其控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水廠自動(dòng)生產(chǎn)自來水的監(jiān)測(cè)控制裝置及控制程序。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)大多數(shù)城鎮(zhèn)水廠普遍處于手動(dòng)操作或者半自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，它不僅藥耗、電耗大，且自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力、流量的能力差，水質(zhì)也不理想，難以滿足城市發(fā)展和居民用水的需要；部分大城市水廠從國外引進(jìn)了自控設(shè)備，這些自控設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，而且由于設(shè)備功能設(shè)置復(fù)雜，運(yùn)行故障較多，設(shè)備維護(hù)維修也極為困難；而國內(nèi)使用的較先進(jìn)的水廠自控設(shè)備均是采用DCS集散型控制系統(tǒng)，存在一對(duì)一的布線，使用電纜耗材多、費(fèi)用大、成本高，同時(shí)通信能力較差，易受干擾，可靠性較低；而且已有的這些水廠大多為人工控制，自動(dòng)化程度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研制了一種用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置及其控制程序，它能降低水廠自身的藥耗、電耗，降低生產(chǎn)成本，提高水廠的經(jīng)濟(jì)效益；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)集成度高、自動(dòng)化程度高、維護(hù)維修簡便、控制操作方便、不易受干擾、可靠性高。本發(fā)明的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置包含了控制局域網(wǎng)1，它還包含了七個(gè)控制模塊P1-P7、無線通訊網(wǎng)絡(luò)2、安裝在蓄水池11邊上的投藥裝置控制器3和過濾控制器4、安裝在輸水管線12內(nèi)的溫度傳感器5、安裝在輸水管線12內(nèi)的壓力傳感器6、安裝在輸水管線12內(nèi)的流量傳感器7、安放在清水池13內(nèi)的液位計(jì)8、以及安裝在水源14處的泵站9；控制模塊P1的一個(gè)通信信號(hào)端與控制局域網(wǎng)1相連接，控制模塊P1的另一通信信號(hào)端與控制模塊P2、控制模塊P3、控制模塊P4的一個(gè)通信信號(hào)端相連接；控制模塊P2的另一通信信號(hào)端與無線通訊網(wǎng)絡(luò)2的一個(gè)信號(hào)輸入輸出端相連接，無線通訊網(wǎng)絡(luò)2的另一個(gè)信號(hào)輸入輸出端與控制模塊P5的一個(gè)通信信號(hào)端相連接，控制模塊P5的另一通信信號(hào)端與控制模塊P6和控制模塊P7的一個(gè)通信信號(hào)端相連接，控制模塊P6的信號(hào)采集端與泵站9的信號(hào)端相連接，控制模塊P7的控制信號(hào)輸出端與泵站9的控制端相連接；控制模塊P3的控制信號(hào)輸出端與投藥裝置控制器3的控制信號(hào)輸入端相連接，控制模塊P3的控制信號(hào)輸出端與過濾控制器4的控制信號(hào)輸入端相連接；控制模塊P4的信號(hào)采集端分別與溫度傳感器5、壓力傳感器6、流量傳感器7、液位計(jì)8的信號(hào)輸出端相連接。本發(fā)明中用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制程序?yàn)殚_始，初始化程序，采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較；判斷濁度f是否大于預(yù)設(shè)值f1，如果判斷為是，則判斷濁度f是否大于預(yù)設(shè)值f2，(f1、f2為預(yù)設(shè)值，且f2大于f1)如果判斷為是，則進(jìn)入開啟報(bào)警裝置步驟；如果判斷f小于f2，則進(jìn)入開啟加藥泵步驟；然后返回采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較步驟；如果判斷f小于f1；則進(jìn)入采用模糊自調(diào)整PID運(yùn)算步驟；然后判斷流量s是否在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間，如果判斷為否，則進(jìn)入判斷流量s是否大于s1，如果判斷為是，則進(jìn)入減少泵站運(yùn)行數(shù)量步驟，然后返回流量s是否在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間步驟；如果判斷流量s小于s1，則進(jìn)入增加泵站運(yùn)行數(shù)量步驟，然后返回流量s是否在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間步驟；如果流量s是在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間，則進(jìn)入根據(jù)流量調(diào)整電機(jī)變頻器VVVF步驟；然后進(jìn)入檢測(cè)壓力步驟，再返回采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較步驟。本發(fā)明采用集成度高、穩(wěn)定性好的控制模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且通信能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、不易受干擾、可靠性高。它能降低水廠自身的藥耗、能耗，降低了生產(chǎn)成本，提高了水廠的經(jīng)濟(jì)效益，還有利于降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本發(fā)明采用程序自動(dòng)控制，提高了水廠的自動(dòng)化程度。


圖1是本發(fā)明的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
一中控制模塊P5與控制模塊P6、控制模塊P7的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明中自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制程序的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
一本具體實(shí)施方式
的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置由控制局域網(wǎng)1、七個(gè)控制模塊P1-P7、無線通訊網(wǎng)絡(luò)2、安裝在蓄水池11邊上的投藥裝置控制器3和過濾控制器4、安裝在輸水管線12內(nèi)的溫度傳感器5、安裝在輸水管線12內(nèi)的壓力傳感器6、安裝在輸水管線12內(nèi)的流量傳感器7、安放在清水池13內(nèi)的液位計(jì)8、以及安裝在水源14處的泵站9組成，控制模塊P1選用ADAM746+型號(hào)，控制模塊P2、控制模塊P5選用ADAM4520型號(hào)，控制模塊P3、控制模塊P7選用ADAM5068型號(hào)，控制模塊P4、控制模塊P6選用ADAM5017型號(hào)，流量傳感器7選用LUGB-2型號(hào)，壓力傳感器6選用KYCG01型號(hào)，液位計(jì)8選用KYCW09型號(hào)，溫度傳感器5選用WZP-T100-20型號(hào)，泵站9、控制模塊P6、控制模塊P7、控制模塊P5均安置在水源區(qū)內(nèi)，控制局域網(wǎng)1、控制模塊P1-P4、投藥裝置控制器3、過濾控制器4、溫度傳感器5、壓力傳感器6、流量傳感器7、液位計(jì)8均安裝在水廠區(qū)內(nèi)；控制模塊P1的一個(gè)通信信號(hào)端與控制局域網(wǎng)1相連接，控制模塊P1的另一通信信號(hào)端與控制模塊P2、控制模塊P3、控制模塊P4的一個(gè)通信信號(hào)端相連接；控制模塊P2的另一通信信號(hào)端與無線通訊網(wǎng)絡(luò)2的一個(gè)信號(hào)輸入輸出端相連接，無線通訊網(wǎng)絡(luò)2的另一個(gè)信號(hào)輸入輸出端與控制模塊P5的一個(gè)通信信號(hào)端相連接，控制模塊P5的另一通信信號(hào)端與控制模塊P6和控制模塊P7的一個(gè)通信信號(hào)端相連接，控制模塊P6的信號(hào)采集端與泵站9相連接，控制模塊P7的控制信號(hào)輸出端與泵站9的控制端相連接；控制模塊P3的控制信號(hào)輸出端與投藥裝置控制器3的控制信號(hào)輸入端相連接，控制模塊P3的控制信號(hào)輸出端與過濾控制器4的控制信號(hào)輸入端相連接；控制模塊P4的信號(hào)采集端分別與溫度傳感器5、壓力傳感器6、流量傳感器7、液位計(jì)8的信號(hào)輸出端相連接。所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)2如圖1所示，它由安裝在水源區(qū)的無線發(fā)射接收裝置A2、安裝在水廠區(qū)的無線發(fā)射接收裝置A1組成，無線發(fā)射接收裝置A1、A2均選用GD230-5型號(hào)，無線發(fā)射接收裝置A1的數(shù)據(jù)輸出輸入端與控制模塊P2的數(shù)據(jù)輸入輸出端通過RS-232總線相連接；無線發(fā)射接收裝置A2的數(shù)據(jù)輸出輸入端與控制模塊P5的數(shù)據(jù)輸入輸出端通過RS-232總線相連接。如圖2所示，所述的控制模塊P5與控制模塊P6、控制模塊P7之間通過RS-485總線相連接，控制模塊P6的信號(hào)采集端1、2端接泵站9的電流信號(hào)端D1，控制模塊P6的信號(hào)采集端3、4端接泵站9的電壓信號(hào)端D2，控制模塊P6的信號(hào)采集端5、6端接泵站9的功率信號(hào)端D3，控制模塊P7的控制信號(hào)輸出端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16端接泵站9的控制信號(hào)輸入端D4-D19。本具體實(shí)施方式
中數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸采用無線通訊的方式，不僅節(jié)省了電纜耗材，也保證了通訊的穩(wěn)定性、可靠性。本發(fā)明中用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制程序的控制過程為開始，初始化程序，采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較；判斷濁度f是否大于預(yù)設(shè)值f1，如果判斷為是，則判斷濁度f是否大于預(yù)設(shè)值f2，(f1、f2為預(yù)設(shè)值，且f2大于f1)如果判斷為是，則進(jìn)入開啟報(bào)警裝置步驟；如果判斷f小于f2，則進(jìn)入開啟加藥泵步驟；然后返回采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較步驟；如果判斷f小于f1；則進(jìn)入采用模糊自調(diào)整PID運(yùn)算步驟；然后判斷流量s是否在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間，如果判斷為否，則進(jìn)入判斷流量s是否大于s1，如果判斷為是，則進(jìn)入減少泵站運(yùn)行數(shù)量步驟，然后返回流量s是否在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間步驟；如果判斷流量s小于s1，則進(jìn)入增加泵站運(yùn)行數(shù)量步驟，然后返回流量s是否在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間步驟；如果流量s是在設(shè)定的最大流量s1和最小流量s2之間，則進(jìn)入根據(jù)流量調(diào)整電機(jī)變頻器VVVF步驟；然后進(jìn)入檢測(cè)壓力步驟，再返回采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較步驟。
具體實(shí)施方式
二如圖1所示，所述的無線發(fā)射接收裝置A2、控制模塊P5、控制模塊P6、控制模塊P7、泵站9均為并列的兩組。本具體實(shí)施方式
中采用兩組泵站9和控制裝置，用以保證供水高峰時(shí)一個(gè)泵站無法滿足用水需要時(shí)，開啟第二組泵站9用以保證供水，而用水量較小時(shí)，可以只運(yùn)行一個(gè)泵站，用以減少電耗。
權(quán)利要求
1.用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置，所述的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置包含了控制局域網(wǎng)(1)，其特征在于它還包含了七個(gè)控制模塊(P1)、控制模塊(P2)、控制模塊(P3)、控制模塊(P4)、控制模塊(P5)、控制模塊(P6)、控制模塊(P7)、無線通訊網(wǎng)絡(luò)(2)、安裝在蓄水池(11)邊上的投藥裝置控制器(3)和過濾控制器(4)、安裝在輸水管線(12)內(nèi)的溫度傳感器(5)、安裝在輸水管線(12)內(nèi)的壓力傳感器(6)、安裝在輸水管線(12)內(nèi)的流量傳感器(7)、安放在清水池(13)內(nèi)的液位計(jì)(8)、以及安裝在水源(14)處的泵站(9)；控制模塊(P1)的一個(gè)通信信號(hào)端與控制局域網(wǎng)(1)相連接，控制模塊(P1)的另一通信信號(hào)端與控制模塊(P2)、控制模塊(P3)、控制模塊(P4)的一個(gè)通信信號(hào)端相連接；控制模塊(P2)的另一通信信號(hào)端與無線通訊網(wǎng)絡(luò)(2)的一個(gè)信號(hào)輸入輸出端相連接，無線通訊網(wǎng)絡(luò)(2)的另一個(gè)信號(hào)輸入輸出端與控制模塊(P5)的一個(gè)通信信號(hào)端相連接，控制模塊(P5)的另一通信信號(hào)端與控制模塊(P6)和控制模塊(P7)的一個(gè)通信信號(hào)端相連接，控制模塊(P6)的信號(hào)采集端與泵站(9)的信號(hào)端相連接，控制模塊(P7)的控制信號(hào)輸出端與泵站(9)的控制端相連接；控制模塊(P3)的控制信號(hào)輸出端與投藥裝置控制器(3)的控制信號(hào)輸入端相連接，控制模塊(P3)的控制信號(hào)輸出端與過濾控制器(4)的控制信號(hào)輸入端相連接；控制模塊(P4)的信號(hào)采集端分別與溫度傳感器(5)、壓力傳感器(6)、流量傳感器(7)、液位計(jì)(8)的信號(hào)輸出端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)(2)，它由安裝在水源區(qū)的無線發(fā)射接收裝置(A2)、安裝在水廠區(qū)的無線發(fā)射接收裝置(A1)組成，無線發(fā)射接收裝置(A1)的數(shù)據(jù)輸出輸入端與控制模塊(P2)的數(shù)據(jù)輸入輸出端通過RS-232總線相連接；無線發(fā)射接收裝置(A2)的數(shù)據(jù)輸出輸入端與控制模塊(P5)的數(shù)據(jù)輸入輸出端通過RS-232總線相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于所述的控制模塊(P5)與控制模塊(P6)、控制模塊(P7)之間通過RS-485總線相連接，控制模塊(P6)的信號(hào)采集端1、2端接泵站(9)的電流信號(hào)端D1，控制模塊(P6)的信號(hào)采集端3、4端接泵站(9)的電壓信號(hào)端D2，控制模塊(P6)的信號(hào)采集端5、6端接泵站(9)的功率信號(hào)端D3，控制模塊(P7)的控制信號(hào)輸出端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16端接泵站(9)的控制信號(hào)輸入端D4-D19。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于所述的無線發(fā)射接收裝置(A2)、控制模塊(P5)、控制模塊(P6)、控制模塊(P7)、泵站(9)均為并列的兩組。
5.用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制程序，其特征在于控制程序的控制過程為開始，初始化程序，采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較；判斷濁度(f)是否大于預(yù)設(shè)值(f1)，如果判斷為是，則判斷濁度(f)是否大于預(yù)設(shè)值(f2)，如果判斷為是，則進(jìn)入開啟報(bào)警裝置步驟；如果判斷濁度(f)小于預(yù)設(shè)值(f2)，則進(jìn)入開啟加藥泵步驟；然后返回采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較步驟；如果判斷濁度(f)小于預(yù)設(shè)值(f1)；則進(jìn)入采用模糊自調(diào)整PID運(yùn)算步驟；然后判斷流量(s)是否在設(shè)定的最大流量(s1)和最小流量(s2)之間，如果判斷為否，則進(jìn)入判斷流量(s)是否大于最大流量(s1)，如果判斷為是，則進(jìn)入減少泵站運(yùn)行數(shù)量步驟，然后返回流量(s)是否在設(shè)定的最大流量(s1)和最小流量(s2)之間步驟；如果判斷流量(s)小于最大流量(s1)，則進(jìn)入增加泵站運(yùn)行數(shù)量步驟，然后返回流量(s)是否在設(shè)定的最大流量(s1)和最小流量(s2)之間步驟；如果流量(s)是在設(shè)定的最大流量(s1)和最小流量(s2)之間，則進(jìn)入根據(jù)流量調(diào)整電機(jī)變頻器VVVF步驟；然后進(jìn)入檢測(cè)壓力步驟，再返回采集相關(guān)參數(shù)，和設(shè)定值比較步驟。
全文摘要
用于水廠生產(chǎn)自來水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制裝置及其控制程序。控制模塊(P
文檔編號(hào)G05D27/02GK1540470SQ03111529
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者張少強(qiáng) 申請(qǐng)人:張少強(qiáng)