自动化酸碱比例调节设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自动化酸碱比例调节设备，其中设有一控制器，其特点是：所述的控制器包括：一电流／电压转换单元，与电流／电压转换单元的输出端连接的一将模拟信号转换成数字信号的模拟数字转换单元，一参数设定显示单元，一运算单元，该运算单元接收模拟数字转换单元和参数设定显示单元的信号，并与数据寄存器和时钟电路连接，与运算单元输出端连接的是一将数字信号转换成模拟信号的数字模拟转换单元和一时间比例信号控制输出单元，连接在数字模拟转换单元输出端的分别是，电流信号控制输出单元和电压信号控制输出单元。本实用新型专利技术克服ｐＨ控制过程中的不稳定性及外部条件的不可测性等带来的影响，提高对ｐＨ控制的精度和对水量水质的适应性。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于环境保护的废水处理设备，尤其涉及一种能比例控制酸碱度的自动化酸碱比例调节设备。本技术的目的是这样实现的一种自动化酸碱比例调节设备，其中设有一控制器，其特点是所述的控制器包括一电流/电压转换单元，与电流/电压转换单元的输出端连接的一将模拟信号转换成数字信号的模拟数字转换单元，一参数设定显示单元，一运算单元，该运算单元接收模拟数字转换单元和参数设定显示单元的信号，并与数据寄存器和时钟电路连接，与运算单元输出端连接的是一将数字信号转换成模拟信号的数字模拟转换单元和一时间比例信号控制输出单元，连接在数字模拟转换单元输出端的分别是，电流信号控制输出单元和电压信号控制输出单元。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的电流/电压转换单元采用型号为LF356运算放大器U2，电流/电压转换单元的输入端与现场pH值测量仪中的信号连接。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的模拟数字转换单元采用型号为MAX186模数转换器U3，其脚2 AIN与电流/电压转换单元LF356运算放大器U2的输出端脚6连接。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的运参数设定显示单元由显示电路和键盘电路组成，该显示电路包括集成电路MAX7219、若干个数码管和若干个指示灯；所述的键盘电路采用型号为RESPACK4厚膜电阻电路。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的运算单元由型号为W78ES2的运算器，运算器W78ES2的输入端分别与模拟数字转换单元和参数设定显示单元中的显示电路MAX7219和键盘电路RESPACK4的输出端连接。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的数据寄存器采用型号为X25045存储器，存储器X25045脚6、5、1、2分别与运算单元运算器W78ES2的P10、11、12、13连接。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的时钟电路采用XTI晶振和型号为DSI302的时钟芯片集成电路，时钟芯片DSI302的脚6、7分别与运算单元运算器W78ES2的P14、15端连接。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的数字模拟转换单元采用MAX5352模数转换器U4，其输入端脚2、3与运算单元运算器W78ES2的P03、04端连接。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述的数字模拟转换单元的输出端连接一2N9304晶体管N1，2N9304晶体管的输出端形成电流信号控制输出单元和电压信号控制输出单元；该电流信号控制输出单元的电流信号范围为4-20毫安；该电压信号控制输出单元的电压信号范围为0-5伏。在上述的自动化酸碱比例调节设备中，其中，所述时间比例信号控制输出单元包括分别与运算单元运算器W78ES2脚12、13、14、15连接的四个反向器，以及分别与四个反向器连接的四个型号为SSR的光隔离可控硅输出模块D2、D3、D4、D5的输入端连接，光隔离可控硅输出模块D2、D3、D4、D5的输出端与现场执行机构泵、阀门连接。本技术自动化酸碱比例调节设备由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1.本技术由于将比例微分控制(PD控制)技术应用到废水处理中的自动化酸碱比例调节设备，把外部能考虑到的变化因素建立一个数学模型及算式，通过计算机的运算减小外界的变化因子，通过设定一个范围和一个控制点，在此范围内，当控制的pH值离开控制点越远则加药量越多，反之则相反，当加药过程中pH值向控制点变化的速率越大，程序要求执行机构的加药量越少；2.本技术由于比例微分控制技术还把其他影响因素如进水流量的变化等也纳入程序的控制范围内，这种控制方式就可以克服pH控制过程中的时变性、非线性、不稳定性及外部条件的随机性、不可测性等带来的影响，使设备大大提高对pH控制的精度和对水量水质的适应性，同时大幅度缩小设备的体积；3.本技术自动化酸碱比例调节设备通过应用计算机控制来改变执行机构(如阀门、泵等)在单位时间内的开关比例，达到控制被处理废水溶液的pH值的目的，一方面使pH在线控制过程中的时变性、非线性、不稳定性及外部条件的随机性。不可测性等带来的问题得到相应的修正，使设备大大提高了pH控制的精度和对水量水质的适应性；另一方面，由于PD控制中，比例环节(P)能即时成比例地反应控制系统的偏差，并予以减小；微分环节(D)能即时反应偏差信号的变化速率，并能在偏差信号值变得不太大时，在系统中引进一个早期的修正信号，从而加快执行机构的响应速度，减少调节时间，使酸碱中和反应的瞬时性在软件的修正下得以充分显现，可使设备的体积大幅度缩小而不影响控制的精度。请参见附图说明图1所示，这是本技术自动化酸碱比例调节设备的控制原理框图。本技术自动化酸碱比例调节设备包括一电流/电压转换单元11，与电流/电压转换单元11的输出端连接的是一能将模拟信号转换成数字信号的模拟数字转换单元12，一参数设定显示单元13，一运算单元10，该运算单元10接收模拟数字转换单元12和参数设定显示单元13的信号，并与数据寄存器14和时钟电路15连接，与运算单元10输出端连接的是一能将数字信号转换成模拟信号的数字模拟转换单元16，连接在数字模拟转换单元16输出端的分别是，一时间比例信号控制输出单元17、电流信号控制输出单元18和电压信号控制输出单元19。请结合图1参见图2所示，图2是图1的电原理图。在本实施例中，所述的电流/电压转换单元11采用型号为LF356运算放大器U2，电流/电压转换单元11的输入端与现场pH值测量仪中的信号连接；所述的模拟数字转换单元12采用型号为MAX186模数转换器U3，模数转换器MAX186的脚2 AIN端与电流/电压转换单元11即型号为LF356运算放大器U2的输出端脚6连接；所述的运参数设定显示单元13由显示电路和键盘电路组成，该显示电路包括集成电路MAX7219、若干个与集成电路MAX7219输出端连接的数码管和若干个指示灯；所述的键盘电路采用型号为RESPACK4厚膜电阻电路；所述的运算单元10是本技术自动化酸碱比例调节设备的重要部件，在本实施例中运算单元10采用了型号为W78ES2的运算器，运算器W78ES2的输入端分别与模拟数字转换单元12和参数设定显示单元13中的显示电路MAX7219和键盘电路RESPACK4的输出端连接；所述的数据寄存器14采用型号为X25045存储器，存储器X25045脚6、5、1、2分别与运算单元10运算器W78ES2的P10、11、12、13连接；所述的时钟电路15采用XTI晶振和型号为DSI302的时钟芯片集成电路，时钟芯片DSI302的脚6、7分别与运算单元10运算器W78ES2的P14、15端连接；所述的数字模拟转换单元16采用型号为MAX5352模数转换器U4，模数转换器MAX5352的输入端脚2、3与运算单元10运算器W78ES2的P03、04端连接；所述的数字模拟转换单元16的输出端连接-2N9304晶体管N1，2N9304晶体管的输出端形成电流信号范围为4-20毫安的电流信号控制输出单元18和电压信号范围为0-5伏的电压信号控制输出单元19；所述时间比例信号控制输出单元17包括分别与运算单元10运算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化酸碱比例调节设备，其中设有一控制器，其特征在于：所述的控制器包括：一电流／电压转换单元（１１），与电流／电压转换单元（１１）的输出端连接的一将模拟信号转换成数字信号的模拟数字转换单元（１２），一参数设定显示单元（１３），一运算 单元（１０），该运算单元（１０）接收模拟数字转换单元（１２）和参数设定显示单元（１３）的信号，并与数据寄存器（１４）和时钟电路（１５）连接，与运算单元（１０）输出端连接的是一将数字信号转换成模拟信号的数字模拟转换单元（１６）和一时间比例信号控制输出单元（１７），连接在数字模拟转换单元（１６）输出端的分别是，电流信号控制输出单元（１８）和电压信号控制输出单元（１９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王英华，封志敏，杨明梁，王维平，
申请(专利权)人：上海理日申能环境工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]