[发明专利]离心式脱水机DCS控制系统

权利要求书

1.一种离心式脱水机DCS控制系统，其特征在于，包括中水脱水机系统，所述中水脱水机系统的控制信号、参数、联锁和保护信号接入辅控网DCS系统，通过DCS系统逻辑组态，实现远方一键启停，自动运行，故障自动跳闸冲洗，就地无人值守，集控室远方监控。

2.根据权利要求1所述的离心式脱水机DCS控制系统，其特征在于，所述中水脱水机系统包括泡药机系统，以及冲洗水阀、进泥阀、刀闸阀、进泥流量计，主电机端轴承温度元件、辅助电机端轴承温度元件。

3.根据权利要求2所述的离心式脱水机DCS控制系统，其特征在于，所述中水脱水机系统的脱水机主电机转速、辅助电机转速有变频器频率信号按照电机减速比公式计算得出、脱水机差速也由公式计算得出。

4.根据权利要求3所述的离心式脱水机DCS控制系统，其特征在于，所述中水脱水机系统的报警信号包括脱水机扭矩报警、脱水机扭矩跳闸、脱水机振动报警、脱水机振动跳闸、脱水机主电机变频故障、脱水机辅助电机变频故障信号。

5.根据权利要求4所述的离心式脱水机DCS控制系统，其特征在于，所述脱水机系统的控制原则及编译控制逻辑包括：

(1)所有设备均设置手动/自动操作切换按键；

(2)所有设备均设置连锁按钮，系统根据投入的连锁设备关系来选择对应的设备；

(3)泡药机根据高、中、低三挡液位信号自动运行，当加药箱中液位中信号消失，制药系统开始工作；加药箱触发液位高信号，停止工作；当加药箱液位触发低液位信号时，联锁停运脱水机系统；

(4)脱水机系统自动运行时，远方DCS控制系统一键启动，脱水机按照启动步序启动，手动调整辅电机扭矩稳定运行后投入自动运行；操作员手动发出停机指令后，脱水机按照停机步序自动停机；脱水机故障跳闸后自动进行水冲洗并停机；

(5)脱水机启动条件

以下7个启动条件均满足时，允许脱水机启动

1)脱水机停止状态：主辅电机无故障报警；

2)预选脱水机进泥泵停止状态：无故障报警；

3)泡药机液位高液位状态；

4)预选脱水机加药泵停止状态：无故障报警；

5)脱水机进泥阀、冲洗阀关闭状态：无故障报警；

6)螺旋输送机停止状态：无故障报警；

7)刀闸阀关闭状态：无故障报警；

(6)脱水机启动步序

操作员手动发出启动指令；满足脱水机启动条件才能进行下一步；

1)启动脱水机主辅电机，2分钟后待电机转速达到设定值进行下一步；

2)打开冲洗阀进行脱泥前冲洗1分钟后关闭冲洗阀；冲洗时间0-15分钟可调；

3)冲洗阀关闭后，启动螺旋输送机，并打开刀闸阀；

4)接收到刀闸阀开到位信号后，启动预选脱水剂PAM加药泵；

5)启动预选脱水机进泥泵，，打开进泥阀；

6)调整后的主电机转速正常使用不需要再进行调整；通过辅电机频率调节操作端设置扭矩在30-50N*m之间，等待实际扭矩与设定值基本一致时投入PID自动调节；

(7)脱水机停止步序

操作员手动发出停机指令

1)停止进泥泵，关闭进泥阀；

2)延时10秒停加药泵，关闭刀闸阀；

3)接收到刀闸阀关到位信号后，打开冲洗水阀；

4)冲洗10分钟后，关闭冲洗水阀；

5)停止脱水机主辅电机；

6)停止螺旋输送机；

(8)故障时停机冲洗步序

1)当发生进泥泵、进泥阀、加药泵设备故障时停止进泥泵、加药泵；

2)关闭进泥阀；关闭刀闸阀；

3)然后打开冲洗阀进行冲洗；

4)冲洗完毕后关闭冲洗阀，停止脱水机主电机、辅电机，停止螺旋输送机；

(9)发生故障时步序

1)脱水机主机和螺旋输送机、刀闸阀、冲洗阀设备故障时紧急停止所有设备；

2)进泥泵、加药泵、进泥阀门设备故障时进入停机冲洗步序；

3)振动值大于等于16mm/s时报警，大于等于20mm/s紧急停止所有设备，并显示振动大故障报警；

4)轴承温度值超过80℃报警，超过85℃时进入停机冲洗步序并显示故障报警；

5)正常运行扭矩值设置在30-50N*m之间，一级扭矩报警为80N*m；二级扭矩报警为90N*m；

(10)发生紧急停机后一键冲洗

1)检查进泥泵已停止、进泥阀已经关闭；

2)主、辅脱水机电机已经停止；

3)刀闸阀已关闭、螺旋输送机已经停止；

4)故障报警已全部消除；

5)执行低速冲洗，主电机800转/分钟，辅电机300转/分钟启动运行；

6)延时2分钟后开启冲洗水阀，10分钟后冲洗完成；

7)冲洗完成后自动关闭冲洗水阀，停止主、辅电机。

6.根据权利要求5所述的离心式脱水机DCS控制系统，其特征在于，所述脱水机系统的参数优化及寻优控制方法包括：

进行电动执行器、热工测点单体调试，脱水机主电机、辅助电机变频器参数调试正常后，按照脱水机启动步序启动脱水机系统；通过不断调整试验进泥量、加药量、脱水机主辅电机差速，使脱泥效果最优，污泥含水率最优，并记录试验参数；

手动调试结束，准备投入自动；通过优化脱水机辅助电机扭矩自动逻辑PID参数，使脱水机扭矩保持在设定值稳定运行。