[发明专利]一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统

说明书

本发明公开了一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，包括由潜水式真空射流整流器、虹吸管和虹吸管出口调节阀组成的真空射流虹吸取水系统，由真空管切断阀、水环真空泵、缓冲罐、液气交换箱和补水泵组成的真空动力系统以及由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、阀门开度传感器组成的自动监测控制系统，电动机综合保护器、电机控制继电器分别与水环真空泵的电机连接，PLC与虹吸管出口调节阀和真空管切断阀电性连接。本发明用于提高虹吸管道输水效率，实现系统的自动化运行和持续可控性，具有结构简单、运行可靠、集成度较高的特点。

技术领域

本发明涉及流体监测控制技术领域，特别是涉及一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统。

背景技术

虹吸这一古老的自然现象，使流场力、重力、大气压力等自然界动力成为水的自然动力输送来源。目前，大部分取水工艺以泵送为主要输送方式，存在能耗高、易气蚀水锤、维护成本高、受边界条件影响多、水泵效率低等弊端，智能化水平还偏低。

真空射流虹吸排水是大管径、大流量、快速高效的输水技术装备，突破真空虹吸、潜水整流、引流控制等关键技术，融合工业智能制造、形成跨堤坝非开挖的大型引流排水方式。其相较于传统工艺，具有技术先进、生态环保、造价节省、绿色节能、取水稳定、技术安全可靠等诸多优点，与生态发展理念契合度高，市场前景十分广阔，且经过多年的发展，真空射流虹吸的工业智造水平得到不断升级。随着传感器技术、计算机技术和网络通信技术的发展，各种单片机、可编程序控制器及PC技术被广泛地应用于流体监测控制领域，使智能控制的真空射流虹吸排水成为发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，用于提高虹吸管道输水效率，实现系统的自动化运行和持续可控性，具有结构简单、运行可靠、集成度较高的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，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。

可选的，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。

可选的，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。