基于計(jì)量泵的加藥流量閉環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于自來(lái)水生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于計(jì)量栗的加藥流量 閉環(huán)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 計(jì)量栗是自來(lái)水制水工業(yè)加藥凈化工藝廣泛使用的加藥輸送設(shè)備，全國(guó)大中城市 90%以上的水廠(chǎng)加藥都采用計(jì)量栗作為輸送機(jī)構(gòu)。計(jì)量栗是一種往復(fù)式運(yùn)轉(zhuǎn)的容積栗，能 夠定量輸送液體的設(shè)備，它主要通過(guò)對(duì)其沖程（改變?nèi)莘e大?。┖皖l率（改變往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)速 度）的調(diào)節(jié)來(lái)改變輸送液體的量。其頻率的調(diào)節(jié)范圍一般為20Hz-50Hz，沖程的調(diào)整范圍為 10% -100%。計(jì)量栗的操作方式為人工通過(guò)變頻調(diào)速器改變計(jì)量栗的頻率，人工在現(xiàn)場(chǎng)通 過(guò)旋轉(zhuǎn)計(jì)量栗的沖程旋鈕改變計(jì)量栗的沖程。一般調(diào)節(jié)方法是，計(jì)量栗的沖程調(diào)節(jié)為粗調(diào)， 頻率調(diào)節(jié)為細(xì)調(diào)。
[0003] 理論上計(jì)量栗的流量計(jì)算公式為：
式中，Q1為實(shí)際流量，Q s為計(jì) 量栗的最大量程，F(xiàn)為計(jì)量栗實(shí)際運(yùn)行頻率，X為計(jì)量栗實(shí)際運(yùn)行沖程。
[0004] 因?yàn)橛?jì)量栗作為一種容積栗，從理論上講沖程和頻率的調(diào)節(jié)都可以線(xiàn)性地調(diào)節(jié)計(jì) 量栗的輸送量，因此操作人員習(xí)慣認(rèn)為只要線(xiàn)性改變沖程和頻率，計(jì)量栗輸送的流量也會(huì) 線(xiàn)性改變，無(wú)需流量傳感器對(duì)計(jì)量栗的輸送流量進(jìn)行檢測(cè)。
[0005] 但根據(jù)實(shí)測(cè)，計(jì)量栗尤其是國(guó)產(chǎn)計(jì)量栗存在比較嚴(yán)重的非線(xiàn)性；從大量的計(jì)量栗 運(yùn)行實(shí)踐看，隨著計(jì)量栗的運(yùn)行時(shí)間不斷增加，其隔膜劣化程度增加（一般兩年要更換一 次隔膜），計(jì)量栗的流量也會(huì)嚴(yán)重偏離理論計(jì)算值。最關(guān)鍵的問(wèn)題是，操作人員最關(guān)心的是 需要根據(jù)源水參數(shù)的變化，對(duì)實(shí)際加藥量的大小進(jìn)行控制，而計(jì)量栗是一種開(kāi)環(huán)和模糊運(yùn) 行的設(shè)備，由于計(jì)量栗的非線(xiàn)性，究竟計(jì)量栗內(nèi)部輸送的流量是多少操作人員并不知道；這 種不知道輸送流量而盲目地操作計(jì)量栗的模式，很容易造成操作人員為了防止出廠(chǎng)水不達(dá) 標(biāo)而過(guò)度加藥的情況，從而導(dǎo)致出廠(chǎng)水很清但鋁離子超標(biāo)的飲水安全隱患；而當(dāng)隔膜劣化 造成輸送流量偏小，又會(huì)造成渾水事故危及加藥凈化的生產(chǎn)安全；當(dāng)計(jì)量栗內(nèi)有異物卡殼， 也會(huì)導(dǎo)致輸送流量為零，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故；另外，計(jì)量栗的粗調(diào)和細(xì)調(diào)操作都需要人工 在現(xiàn)場(chǎng)操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提供一種耗能低、安 全可靠的基于計(jì)量栗的加藥流量閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0007] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于計(jì)量栗的加藥流量閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括 用于檢測(cè)計(jì)量栗的輸送流量并反饋檢測(cè)信號(hào)至流量控制器的流量傳感器、用于根據(jù)流量傳 感器反饋的檢測(cè)信號(hào)控制計(jì)量栗的輸送流量的流量控制器和用于根據(jù)流量控制器的控制 信號(hào)輸出可控流量的計(jì)量栗，所述流量傳感器安裝在計(jì)量栗的輸出管道上，所述流量傳感 器的輸出端連接流量控制器的輸入端，所述流量控制器的控制端連接計(jì)量栗的控制端。
[0008] 進(jìn)一步地，還包括用于控制計(jì)量栗頻率的變頻調(diào)速器，所述流量控制器的輸出端 連接變頻調(diào)速器的輸入端，所述變頻調(diào)速器的輸出端連接計(jì)量栗的頻率控制端，所述流量 控制器的控制端連接計(jì)量栗的沖程控制端。
[0009] 進(jìn)一步地，所述流量控制器為能夠控制計(jì)量栗頻率的變頻調(diào)速器，所述變頻調(diào)速 器的輸出端連接計(jì)量栗的頻率控制端。
[0010] 更進(jìn)一步地，所述計(jì)量栗設(shè)有兩臺(tái)，兩臺(tái)計(jì)量栗的輸出管道重合，所述流量傳感器 安裝在重合管道上，所述流量控制器的控制端連接其中一臺(tái)計(jì)量栗的控制端。
[0011] 本實(shí)用新型在計(jì)量栗的輸送回路上增加加藥流量傳感器以便真實(shí)地檢測(cè)計(jì)量栗 的輸送流量，增加計(jì)量栗的電動(dòng)沖程控制器以便遠(yuǎn)程控制，增加計(jì)量栗的流量雙調(diào)節(jié)參數(shù) 協(xié)調(diào)工作的閉環(huán)控制軟件和配套硬件系統(tǒng)，通過(guò)流量傳感器和流量控制器對(duì)計(jì)量栗這種容 積式定量流量輸送裝置的實(shí)際輸送流量進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行閉環(huán)流量控制，使得自來(lái)水凈化 過(guò)程加藥流量輸送從人工現(xiàn)場(chǎng)、開(kāi)環(huán)（無(wú)反饋）和間接模糊（操作人員只知道計(jì)量栗的頻 率和沖程，不知道輸送流量究竟是多少）的操作方式提升為先進(jìn)的遠(yuǎn)程自動(dòng)、閉環(huán)、流量直 接精密的流量輸送方式，既可以防止過(guò)度加藥，造成出廠(chǎng)水鋁離子超標(biāo)，節(jié)能降耗，又可以 及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障引起的斷藥現(xiàn)象發(fā)生，保證生產(chǎn)安全，具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)一種示意圖。
[0013] 圖2為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)另一種示意圖。
[0014] 圖3為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)再一種示意圖。
[0015] 圖中：1_流量傳感器；2-流量控制器；3-變頻調(diào)速器；4-計(jì)量栗。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，便于清楚地了解 本實(shí)用新型，但它們不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限定。
[0017] 本發(fā)明調(diào)節(jié)的參數(shù)為計(jì)量栗的沖程和頻率兩個(gè)量，其中沖程為粗調(diào)，頻率為細(xì)調(diào)， 流量控制器通過(guò)流量傳感器反饋的信號(hào)協(xié)調(diào)粗調(diào)和細(xì)調(diào)動(dòng)作，達(dá)到精密控制流量的效果。 每臺(tái)計(jì)量栗都有一個(gè)額定量程，可將沖程值設(shè)定為若干個(gè)與流量范圍大致對(duì)應(yīng)的檔位，當(dāng) 給定流量變化時(shí)，可以根據(jù)這個(gè)流量范圍得到對(duì)應(yīng)的沖程檔位，控制器控制計(jì)量栗按照新 的沖程檔位工作，進(jìn)行流量粗調(diào)，再根據(jù)給定和檢測(cè)值的誤差采用多種控制算法通過(guò)改變 計(jì)量栗的頻率進(jìn)行細(xì)調(diào)；當(dāng)頻率調(diào)整到上限或下限，實(shí)測(cè)流量與給定值的誤差仍然比較大 時(shí)，控制器可以通過(guò)增加或減少計(jì)量栗沖程的檔位來(lái)協(xié)調(diào)，使流量控制始終能夠高精度的 進(jìn)行。
[0018] 系統(tǒng)組成如圖1所示，包括用于檢測(cè)計(jì)量栗的輸送流量并反饋檢測(cè)信號(hào)至流量控 制器的流量傳感器1、用于根據(jù)流量傳感器1反饋的檢測(cè)信號(hào)控制計(jì)量栗的輸送流量的流 量控制器2和用于根據(jù)流量控制器2的控制信號(hào)輸出可控流量的計(jì)量栗4,所述流量傳感 器1安裝在計(jì)量栗4的輸出管道5上，所述流量傳感器1的輸出端連接流量控制器2的輸 入端，所述流量控制器2的控制端連接計(jì)量栗4的控制端。其中，計(jì)量栗4為帶電動(dòng)沖程控 制器的計(jì)量栗，流量控制器2可以是PLC，或其他的控制裝置，流量傳感器1采集輸送流量將 檢測(cè)信號(hào)發(fā)給流量控制器，流量控制器2的給定信號(hào)可以是遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)下傳的流量控 制命令，也可以直接在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定，根據(jù)給定流量信號(hào)和實(shí)際檢測(cè)