專利名稱：一種污水泵站水泵控制裝置及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污水泵站水泵控制裝置及其控制方法，屬于污水控制領域。
背景技術：
為了保護環(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、污水泵容量大且臺數(shù)較多(一般六到八臺)。傳統(tǒng)的人工控制方法已不能滿足泵站的安全、經(jīng)濟運行，泵站的自動控制成為必然的選擇。現(xiàn)有文獻中提及泵站控制的內(nèi)容要么不詳細，較詳細的又未充分考慮泵站的實際運行情況，其方法不能滿足泵站的實際運行要求。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，污水流量可能會猛增數(shù)倍，需要多個污水泵共同工作才能滿足需要。多個污水泵在調(diào)度時，有些累計工作時間已經(jīng)很長，但也有可能會繼續(xù)工作，從而容易引發(fā)故障，造成污水不能及時排出。污水泵站內(nèi)環(huán)境惡劣、氣味難聞，并不適合工作人員長時間工作。

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，其能夠自動控制污水泵的運行，實現(xiàn)泵的安全、經(jīng)濟運行，在自動控制系統(tǒng)異常時可通過手動實現(xiàn)污水泵的控制。技術方案本發(fā)明采用的技術方案為一種污水泵站水泵控制裝置，包括多臺軟啟動污水泵和兩臺變頻污水泵，還包括工控機、PLC控制單元，工控機與PLC控制單元之間通過以太網(wǎng)交換機交換信息，工控機實時記錄泵站的運行情況，并通過液晶顯示器顯示污水泵站運行信息，PLC控制單元通過污水泵控制柜控制軟啟動污水泵和變頻污水泵。作為該裝置的進一步改進，還包括與工控機相連接的打印機，可以方便的將工控機的信息打印出來。還可以包括為工控機、液晶顯示器、打印機和以太網(wǎng)交換機提供不間斷電力的UPS電源，提高整個裝置的可靠性。一種污水泵站水泵控制方法，包括以下步驟
I)當污水池水位上升至需啟動一臺水泵時，啟動累計運行時間最短的變頻污水泵。2)當變頻污水泵滿負荷工作后，如果水位繼續(xù)上升至需啟動兩臺泵時，則軟啟動一臺累計工作時間最短的軟啟動污水泵。3)如果水位繼續(xù)上升至需啟動第三臺水泵時，則繼續(xù)軟啟動累計工作時間最短的軟啟動污水泵，依此類推，直到水位開始下降。4)水位開始下降后，首先減小變頻污水泵轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速降至最低后，若水位仍繼續(xù)下降至需停運一臺水泵時，則關停一臺累計工作時間最長的軟啟動污水泵。5)關停之后若水位仍繼續(xù)下降至需再停運一臺水泵時，則繼續(xù)關停一臺累計工作時間最長的軟啟動污水泵，直到只剩一臺變頻污水泵。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)速時水位仍下降，則關閉變頻污水泵。有益效果本發(fā)明按累計運行時間相互接近的原則控制污水泵的開啟和關停，可有效保證整個裝置運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。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(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，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權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置為自動或手動工作模式，工控機I通過以太網(wǎng)交換機5讀取PLC控制單元6中關于各個污水泵工作狀態(tài)的信息，以及水位信息，并顯示在液晶顯示器2上。工控機I還可以根據(jù)需要對所獲得的信息進行打印或保存。UPS電源3為工控機1、液晶顯示器2、打印機4和以太網(wǎng)交換機5提供不間斷電力。工作人員可以通過工控機I設定具體工作在手動還是自動工作模式。當工作在自動模式時，PLC控制單元6負責控制變頻污水泵9、變頻污水泵10和若干個軟啟動污水泵8的開啟和停止。一般情況下，只有變頻污水泵9和另一臺變頻污水泵9交替工作，當變頻污水泵9連續(xù)工作15天后停機，由另一臺變頻污水泵9繼續(xù)工作，如此交替往復。其他的軟啟動污水泵8按累計運行時間相互接近的原則控制軟啟動污水泵的開啟和關停。當污水池水位上升至需啟動一臺水泵時，PLC控制單元6經(jīng)過污水泵控制柜7啟動累計運行時間短的變頻污水泵，啟動后PLC控制單元6根據(jù)水位變化情況，通過污水泵控制柜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已滿負荷運行，但仍無法滿足排水需要時，PLC控制單元6經(jīng)污水泵控制柜7軟啟動一臺累計運行時間最短的軟啟動污水泵8。如果水位繼續(xù)增加至需再啟動泵時，則再繼續(xù)軟啟動一臺累計運行時間最短的軟啟動污水泵8，以此類推。當水位開始降低時，PLC控制單元6通過污水泵控制柜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，水位仍繼續(xù)下降，則PLC控制單元6通過污水泵控制柜7先將變頻污水泵9的轉(zhuǎn)速調(diào)至最大，然后在已運行的軟啟動污水泵8中找出累計運行時間最長的泵，并停止其運行。以此類推，直到所有污水泵8都關閉。當只剩一臺變頻污水泵9工作時，PLC控制單元6會根據(jù)水位變化情況，通過污水泵控制柜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)速時水位仍下降，則關閉變頻污水泵9。手動模式主要用于某臺泵出現(xiàn)故障，人工進行檢修時方便調(diào)試。當某臺泵被設置為手動模塊時，在此模式下，可通過污水泵控制柜上的手動啟/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狀態(tài)。一種污水泵站水泵控制方法，包括以下步驟
I)當污水池水位上升至需啟動一臺水泵時，啟動累計運行時間最短的變頻污水泵。2)當變頻污水泵滿負荷工作后，如果水位繼續(xù)上升至需啟動兩臺泵時，則軟啟動一臺累計工作時間最短的軟啟動污水泵。3)如果水位繼續(xù)上升至需啟動第三臺水泵時，則繼續(xù)軟啟動累計工作時間最短的軟啟動污水泵，依此類推，直到水位開始下降。4)水位開始下降后，首先減小變頻污水泵轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速降至最低后，若水位仍繼續(xù)下降至需停運一臺水泵時，則關停一臺累計工作時間最長的軟啟動污水泵。5)關停之后若水位仍繼續(xù)下降至需再停運一臺水泵時，則繼續(xù)關停一臺累計工作時間最長的軟啟動污水泵，直到只剩一臺變頻污水泵。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)速時水位仍下降，則關閉變頻污水泵。
權利要求
1.一種污水泵站水泵控制裝置，包括軟啟動污水泵和變頻污水泵，其特征在于，還包括工控機、PLC控制單元，工控機與PLC控制單元之間通過以太網(wǎng)交換機交換信息，工控機實時記錄泵站的運行情況，并通過液晶顯示器顯示污水泵站運行信息，PLC控制單元通過污水栗控制柜控制軟啟動污水栗和變頻污水栗。
2.根據(jù)權利要求1所述的污水泵站水泵控制裝置，其特征在于，還包括與工控機相連接的打印機。
3.根據(jù)權利要求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、液晶顯示器、打印機和以太網(wǎng)交換機提供不間斷電力的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)當污水池水位上升至需啟動一臺水泵時，啟動累計運行時間最短的變頻污水泵；2)當變頻污水泵滿負荷工作后，如果水位繼續(xù)上升至需啟動兩臺泵時，則啟動一臺累計工作時間最短的軟啟動污水泵；3)如果水位繼續(xù)上升至需啟動第三臺水泵時，則繼續(xù)軟啟動累計工作時間最短的軟啟動污水泵，依此類推，直到水位開始下降；4)水位開始下降后，首先減小變頻污水泵轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速降至最低后，若水位仍繼續(xù)下降至需停運一臺水泵時，則關停一臺累計工作時間最長的軟啟動污水泵；5)關停之后若水位仍繼續(xù)下降至需再停運一臺水泵時，則繼續(xù)關停一臺累計工作時間最長的軟啟動污水泵，直到只剩一臺變頻污水泵；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)速時水位仍下降，則關閉變頻污水泵。
全文摘要
本發(fā)明公開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污水泵和變頻污水泵，還包括工控機、PLC控制單元，工控機與PLC控制單元之間通過以太網(wǎng)交換機交換信息，工控機實時記錄泵站的運行情況，并通過液晶顯示器顯示污水泵站運行信息，PLC控制單元通過污水泵控制柜控制軟啟動污水泵和變頻污水泵。本發(fā)明按累計運行時間相互接近的原則控制污水泵的開啟和關停，可有效保證整個裝置運行的可靠性和安全性。
文檔編號F04B49/06GK103047122SQ201210577668
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權日2012年12月27日
發(fā)明者黃巧亮, 袁文華, 王欣, 王敏, 萬振剛, 張永林 申請人:江蘇科技大學