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一种单孔旋转式布水器自动布水装置及布水方法制造方法及图纸

技术编号:15701181 阅读:345 留言:0更新日期:2017-06-25 12:05
本发明专利技术涉及一种单孔旋转式布水器自动布水装置及布水方法。由AT89C52单片机(12),DAC0832数模转换芯片(13),SG3525脉宽调制芯片(14),GAL逻辑控制电路(15),IR2110驱动芯片(16),光电编码器(17),MAX232通讯芯片(18)和LM358放大器(19)组成,通过USB数据线(9)将PC机(10)内的MAX232通讯芯片(18)与AT89C52单片机(12)连接。先按污水处理工艺要求将布水时电机转速控制,位置控制计算编写成相应程序,烧录进AT89C52单片机(12)中,并按设定的工作方式程序完成对大电机(7)和小电机(4)的驱动和速度反馈控制,使由大电机(7)驱动的中央旋转横臂(2)和由小电机(4)驱动旋转的可控布水横臂(5)按照程序设定的布水方式完成在生物滤池的均匀布水,实现均匀布水。

Single hole rotary water distributor automatic water distribution device and water distribution method

The invention relates to an automatic water distributor for a single hole rotary water distributor and a water distribution method thereof. By the AT89C52 microcontroller (12), DAC0832 DAC (13), SG3525 (14), pulse width modulation chip GAL logic control circuit (15), IR2110 (16), the driver chip photoelectric encoder (17), MAX232 (18) and LM358 communication chip amplifier (19), USB (through the data line 9) PC (10) MAX232 communication chip (18) and AT89C52 (12) connected with the mcu. According to the requirements of the sewage treatment process will control the motor speed of water distribution, position control calculation compiled corresponding program, downloaded into AT89C52 microcontroller (12), and according to the set work program completed the motor (7) and (4) small motor drive and speed feedback control, so that by the motor (7 the central rotating arm) driven by a small motor (2) and (4) water distribution arm driven controllable rotation (5) according to the water distribution program set in the water distribution uniformity of biological filter, to achieve uniform water distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种单孔旋转式布水器自动布水装置及布水方法
本专利技术涉及一种单孔旋转式布水器自动布水装置及布水方法,具体是通过自动布水控制装置控制布水器大、小(或主、副)步进电机的相互运动,并利用速度闭环控制,实现对生物滤池均匀布水的目的。属于污水处理中自动化布水

技术介绍
生物滤池是处理城市污水用的重要设备。布水器作为生物滤池的重要部件,对生物滤池的过滤效果和运行效率具有很大的影响。布水器是将废水均匀地分布在生物滤池的表面,生物滤池中装满了石子等滤料,废水沿着滤料的空隙自上而下流动,到池底后依次进入集水沟,排水渠,并流出池外。滤料表面有生物膜,废水通过生物滤池内滤料表面的生物膜,依靠生物膜对废水中的有机物的吸附氧化作用得到净化。为了追求废水净化效果,废水与生物膜的充分接触是必要的。布水设备的作用是在规定的表面负荷下,使整个滤池表面都能均匀地被分配到污水。所以,只有布水均匀,才能充分发挥全部滤料对污水的净化作用。因此布水对于生物滤池的过滤效果和运行效率具有很大的影响。与同类设备相比,中国专利技术专利ZL201210484724.9单孔旋转式布水的不水均匀性更好。它包括贯穿了生物滤池底部中心并与底部固定连接的安装筒,安装筒内固定安装有中央套筒,中央套筒内设有主传动轴,主传动轴为中空形状,其下部的壁上开设对称的与通孔连通的电线孔,其顶部通过中央旋转横臂固定件与中央旋转横臂一端固定连接,中央旋转横臂另外一端与小电机(也称副步进电机)固定连接,小电机的转轴与可控布水横臂固定连接,可控布水横臂与可控布水套筒固定连接,可控布水套筒内设有旋转污水管。小电机的转动使与小电机固定连接的可控布水横臂,以及与可控布水横臂固定连接的可控布水套筒一起旋转,由于可控布水套筒与旋转出水管之间设有上下各一组轴承,因此旋转出水管带着污水管旋转布水而污水管不会绕线。虽然,单孔旋转式布水器既能均匀布水,同时又可以使喷水孔不堵塞,但是,中央旋转水管的运动以及布水横管的运动都是由大电机(主步进电机)驱动,由于中央水管每圈的转速并不相同,以及布水横管每次转过的角度也不相同,同时布水横管的运动还要配合中央旋转水管的运动,所以对大、小电机的自动化控制非常重要,然而,该旋转式单孔布水器的运动精度是不够的。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种布水自动控制装置。为了达到上述目的,本专利技术针对已经授权的专利技术名称为一种旋转式单孔布水器设计了布水自动控制装置,控制装置由电子元器件组成,通过PC上位机输入控制程序,实现大、小电机的速度闭环控制,利用该布水器中大、小电机的相互运动对现有的旋转式单孔布水器进行自动化控制,优化布水器的运动精度,解决了布水的均匀性问题,从而使生物滤池所有滤料均起净化作用。布水自动控制装置包括PC机10和控制装置8,控制装置8包括通过USB数据线9将PC机10的通讯接口与AT89C52单片机12通讯接口的连接,PC机10还与MAX232通讯芯片18连接,AT89C52单片机12的一端与MAX232通讯芯片18连接,AT89C52单片机12另外一端与两个DAC0832数模转换芯片13连接,一个DAC0832数模转换芯片与LM358放大器19连接,LM358放大器19分两路,一路与SG3525脉宽调制芯片14连接,SG3525脉宽调制芯片14与GAL逻辑控制电路15连接,GAL逻辑控制电路15与IR2110驱动芯片16连接,IR2110驱动芯片16和布水器的大电机7的A相连接,LM358放大器19的另外一路通过光电编码器17与大电机7的A相连接;另一个DAC0832数模转换芯片13的结构与之完全相同,不同的是IR2110驱动芯片16和布水器7的的大电机B相连接,LM358放大器19的另外一路通过光电编码器17与大电机7的B相连接,构成布水器自动布水装置;该自动布水控制方法是:首先,按照污水处理工艺要求将布水时电机转速控制,位置控制计算编写成相应控制程序,在启动布水之前,用烧录器通过PC机10烧录进AT89C52单片机12中,成为固化程序,然后接通电源,由PC机10为AT89C52单片机12进行供电,AT89C52单片机与PC之间通过MAX232通讯芯片18进行通讯,MAX232通讯芯片18将设定的大电机转动速度通过AT89C52单片机12、GAL逻辑控制电路15和IR2110驱动芯片16向大电机和小电机的A、B相发送二相电流控制信号,同时通过DAC0832数模转换芯片13将数字量信号转换为可识别的模拟量信号,模拟量信号经过LM358放大器19和SG3525脉宽调制芯片14放大并转换为脉冲信号并调制成相应脉冲宽度的矩形波,输出至GAL逻辑控制电路15,GAL逻辑控制电路15将输入的大电机7和小电机4的A、B相发送二相电流控制信号和调制成相应脉冲宽度的矩形波信号按照布水器设定的速度给定运行要求控制规律进行逻辑合成,以及反向放大所需信号,然后将信号输送给IR2110驱动芯片16,IR2110驱动芯片16的驱动电路直接驱动大电机7转动,大电机7的转动速度经过光电编码器17,将大电机的转动速度反馈给LM358放大器19,与给定的速度设定值进行比较,并按照要求进行修正,再将修正过的速度值重新经过GAL逻辑控制电路15进行逻辑合成,以及反向放大所需信号,然后将信号输送给IR2110驱动芯片16,IR2110驱动芯片16的驱动电路直接驱动大电机7转动,实现大电机7和小电机4按照设定的运动方式和速度相互运动以及速度闭环控制,实现均匀布水。本专利技术的优点和效果如下:1.本专利技术的全自动布水均匀控制装置和方法可以检测布水器中央水管的转速以及转向,实现对布水器转速的闭环控制,实现速度反馈,达到更精确的转速控制,从而实现对生物滤池均匀布水的目的,高效的利用生物滤池的净化作用。2.本专利技术的全自动布水装置和方法可以实现与上位PC机的计算机通信,可根据具体工况来设定布水器的运动速度。3.由于本专利技术的全自动布水均匀控制方法控制核心部件是较为通用的单片机控制单元,以及其他通用型电子元器件,因此实现方便且成本低,节省了制造及使用成本。附图说明图1为本专利技术的结构示意图图2为本专利技术的自动控制装置结构示意图图3为本专利技术的控制方法流程图图4为本专利技术的速度反馈原理图图5为本专利技术的自动布水软件流程图图6为本专利技术的AT89C52单片机12与DAC0832数模转换芯片13连接图图中1—主传动轴;2—中央旋转横臂;3—小电机供电线;4—小电机;5—可控布水横臂;6—污水管;7—大电机;8—控制装置;9—USB数据线;10—PC;11—生物滤池;12—AT89C52单片机;13—DAC0832数模转换芯片;14—SG3525脉宽调制芯片;15—GAL逻辑控制电路;16—IR2110驱动芯片;17—光电编码器;18—MAX232通讯芯片;19—LM358放大器。具体实施方式请看图1-6。本专利技术的自动控制装置结构包括PC机10以及与大电机7连接的控制装置8,控制装置8由AT89C52单片机12,DAC0832数模转换芯片13,SG3525脉宽调制芯片14,GAL逻辑控制电路15,IR2110驱动芯片16和光电编码器17组成,AT89C52单片机12与DAC0832数模转换芯片13连接,DAC0832数模转换芯本文档来自技高网
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一种单孔旋转式布水器自动布水装置及布水方法

【技术保护点】
一种单孔旋转式布水器自动布水装置,其特征是:自动布水装置包括PC机(10)和控制装置(8),控制装置(8)包括通过USB数据线(9)将PC机(10)的通讯接口与AT89C52单片机(12)通讯接口的连接,PC机(10)还与MAX232通讯芯片(18)连接,AT89C52单片机(12)的一端与MAX232通讯芯片(18)连接,AT89C52单片机(12)另外一端与两个DAC0832数模转换芯片(13)连接,其中一个DAC0832数模转换芯片(13)与LM358放大器(19)连接,LM358放大器(19)分两路,一路与SG3525脉宽调制芯片(14)连接,SG3525脉宽调制芯片(14)与GAL逻辑控制电路(15)连接,GAL逻辑控制电路(15)与IR2110驱动芯片(16)连接,IR2110驱动芯片(16)和布水器的大电机(7)的A相连接,LM358放大器(19)的另外一路通过光电编码器(17)与大电机(7)的A相连接;另一个DAC0832数模转换芯片(13)的结构与之相同,不同的是IR2110驱动芯片(16)和光电编码器(17)均与布水器(7)的的大电机B相连接,构成布水器自动布水装置...

【技术特征摘要】
1.一种单孔旋转式布水器自动布水装置,其特征是:自动布水装置包括PC机(10)和控制装置(8),控制装置(8)包括通过USB数据线(9)将PC机(10)的通讯接口与AT89C52单片机(12)通讯接口的连接,PC机(10)还与MAX232通讯芯片(18)连接,AT89C52单片机(12)的一端与MAX232通讯芯片(18)连接,AT89C52单片机(12)另外一端与两个DAC0832数模转换芯片(13)连接,其中一个DAC0832数模转换芯片(13)与LM358放大器(19)连接,LM358放大器(19)分两路,一路与SG3525脉宽调制芯片(14)连接,SG3525脉宽调制芯片(14)与GAL逻辑控制电路(15)连接,GAL逻辑控制电路(15)与IR2110驱动芯片(16)连接,IR2110驱动芯片(16)和布水器的大电机(7)的A相连接,LM358放大器(19)的另外一路通过光电编码器(17)与大电机(7)的A相连接;另一个DAC0832数模转换芯片(13)的结构与之相同,不同的是IR2110驱动芯片(16)和光电编码器(17)均与布水器(7)的的大电机B相连接,构成布水器自动布水装置。2.一种单孔旋转式布水器自动布水方法,其特征是:首先,按照污水处理工艺要求将布水时电机转速控制,位置控制计算编写成相应控制程序,在启动布水之前,用烧录器通过PC机(10)烧录进AT89C52单片机(12)中,然后接通电源,由PC机(10)为AT89...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝一舒刘洋
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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