[发明专利]一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统

权利要求书

1.一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，其特征在于，包括真空射流虹吸取水系统、真空动力系统、自动监测控制系统，所述真空射流虹吸取水系统包括潜水式真空射流整流器、虹吸管以及虹吸管出口调节阀，所述潜水式真空射流整流器置于水库内，所述虹吸管与所述潜水式真空射流整流器连接，所述虹吸管出口调节阀设置在所述虹吸管的出口，所述真空动力系统包括真空管切断阀和真空泵组，所述真空泵组包括水环真空泵、缓冲罐、液气交换箱、补水泵，所述水环真空泵设置在所述缓冲罐与所述液气交换箱之间，所述液气交换箱连接补水泵，所述缓冲罐通过真空管与所述虹吸管连通，所述真空管上设置所述真空管切断阀；所述自动监测控制系统包括：PLC以及与PLC电性连接的触摸屏、电机控制继电器、流量信号传感器、压力信号传感器、温度信号传感器、水位信号传感器、电动机综合保护器、阀门开度传感器，所述触摸屏用于显示虹吸系统各运行工艺参数监测画面及触屏操作各运行设备开关状态；所述电动机综合保护器、电机控制继电器分别与所述水环真空泵的电机连接，所述流量信号传感器设置在所述虹吸管上，用于监测所述虹吸管内的液体流量，所述压力信号传感器设置有多组，分别位于所述虹吸管入口、虹吸管最高点、虹吸管出口、缓冲罐以及水库内，所述温度信号传感器设置有多组，分别位于在所述虹吸管以及液气交换箱内，所述水位信号传感器设置有多组，分别位于缓冲罐、液气交换箱以及水库内，所述阀门开度传感器设置有两组，分别位于所述虹吸管出口调节阀和真空管切断阀处，所述PLC与所述虹吸管出口调节阀和真空管切断阀电性连接；

所述PLC进行控制时采用三种模式实现，包括现场控制模式、远程控制模式和现场应急继电控制模式；

所述现场控制模式采用自动模式，通过现场触摸屏人机界面，按照预先设定的规则和调节方法实现现场设备的实时控制和检测；

所述远程控制模式通过远程触摸屏人机界面，采用集成多种互联网接入方式的工业智能网关结合云服务平台实现远程控制真空射流虹吸排水装备运行/停止并进行数据监测的模式；

所述现场应急继电控制模式采用手动模式，通过现场应急灯屏人机界面，使用电控柜面板上的按钮直接通过电控柜中的电气元件控制水环真空泵、补水泵的启停动作；

其中，在现场控制模式中，利用PLC逻辑控制功能，提供设备的自动控制及关联设备的联动、连锁控制，连锁关系具体包括：

水环真空泵保护：水环真空泵互锁，每次只能开一台，程序互锁，继电器接线互锁；缓冲罐液位低于设定低水位，允许开水环真空泵，液位高于设定高水位，关闭缓冲罐入口切断阀，关闭水环真空泵；液气交换箱水位高于设定高水位时，水环真空泵允许启动，液气交换箱水位低于设定低水位时，关闭缓冲罐入口切断阀，关闭水环真空泵；

液气交换箱水位补水保护：液位低于设定低水位，允许开补水泵，液位高于设定高水位，停补水泵；缓冲罐液位高于设定高水位时，关闭缓冲罐入口球阀，关闭水环真空泵，开启排放阀；

断流保护：虹吸管顶负压值高于设定负压值，锁定阀门开度值，防止断流；

潜水式真空射流整流器水位、虹吸管道流量、出口阀门串级调节：手动时，出口阀门的阀位通过面板设置，流量信号传感器的设定流量和指示流量一致，潜水式真空射流整流器水位调节器设定水位和指示水位一致；流量自动控制时，出口阀门的阀位通过流量信号传感器控制，整流器水位调节器设定水位和指示水位一致；水位自动控制时，出口阀门的阀位通过水位调节器控制，流量信号传感器设定流量和指示流量一致；水位、流量串级调节，出口阀门的阀位通过流量信号传感器控制，流量信号传感器的设定通过水位调节器控制，水位调节器的设定通过面板手动控制。

2.根据权利要求1所述的基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，其特征在于，所述PLC的检测信号输入端采用光电隔离输入，所述流量信号传感器的信号输出端、压力信号传感器的信号输出端、温度信号传感器的信号输出端、水位信号传感器的信号输出端、电动机综合保护器的信号输出端和阀门开度传感器的信号输出端分别与所述PLC的检测信号输入端连接；所述PLC的输出信号采用继电器隔离输出。

3.根据权利要求1所述的基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，其特征在于，所述PLC采用西门子S7-200 SMART系列，且具有IO模块以及数字量输入通道、数字量输出通道、模拟量输入通道、模拟量输出通道、热电阻输入通道。