本发明专利技术公开了一种基于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。本发明专利技术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。特点。特点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统
[0001]本专利技术涉及流体监测控制
，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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]本专利技术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。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]可选的，所述PLC设置有备用输入、输出信号接线端子。
[0010]可选的，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；其中，
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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。
[0014]可选的，所述PLC包括真空泵组控制模块、真空管阀控制模块、虹吸管控制模块、出口阀门控制模块和阈值监视报警模块；其中，
[0015]所述真空泵组控制模块用于对虹吸液气交换单元内真空泵组执行自动控制，将缓冲罐压力信号、缓冲罐液位信号、液气交换箱液位信号、液气交换箱水温信号、水环真空泵排气总管温度信号、真空管启动信号、水环真空泵停机信号、水环真空泵运行信号、补水泵启动信号、补水泵停机信号以及补水泵故障报警信号送至PLC；
[0016]所述真空管阀控制模块用于对虹吸管顶部抽真空管阀执行自动控制，将真空管阀门开度设定信号、真空管阀门开度反馈信号、水环真空泵入口阀门开启信号、水环真空泵入口阀门关闭信号、缓冲罐排水阀开启信号、缓冲罐排水阀关闭信号送至PLC；
[0017]所述虹吸管控制模块用于监测虹吸管各部位运行情况，将出水口水位信号、入水口水位信号、虹吸管道入口压力信号、虹吸管道最高点压力信号、虹吸管道出口压力信号送至PLC；
[0018]所述出口阀门控制模块用于对虹吸管道阀门执行自动控制，将虹吸管出口流量信号、虹吸管出口阀门开度设定信号、虹吸管出口阀门开度反馈信号、虹吸管出口温度信号送至PLC；
[0019]所述阈值监视报警模块用于对装备的运行工况进行监视，所述装备的运行工况包括电量阈值与工艺阈值，对电量阈值和工艺阈值的越限值及越限时刻作为报警记录储存，由PLC输出报警信号；所述电量阈值包括进线电压、总电流和总功率，所述工艺阈值包括上下限水位和真空度。
[0020]可选的，所述监控系统还设置有电源模块，所述电源模块为AC380V、三相五线制的现场动力电源，所述电源模块接入控制柜后，经接线端子接至总断路器，所述水环真空泵的
电机和虹吸管出口阀门的控制回路均有单独的电机保护断路器对其进行保护。
[0021]可选的，所述监控系统还包括切换旋钮、确认按钮和蜂鸣器，所述切换旋钮、确认按钮和蜂鸣器均设置在触摸屏的下方且分别与所述PLC连接，所述切换旋钮用于切换触摸控制、按钮控制，所述确认按钮用于确认故障报警，所述蜂鸣器用于报警提示。
[0022]可选的，所述监控系统还包括应急灯屏，用于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，将运行状态反馈到电控柜面板上的指示灯。
[0023]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的基于PLC的真空射流虹吸排水装备监控系统，通过对虹吸系统多项信号监测，可提高系统的实时管理和操作效率，从而保证了真空射流虹吸排水装备运行持续可控，在排本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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。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
‑
200SMART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。4.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设置有备用输入、输出信号接线端子。5.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；其中，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...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁怡萌，任西栋，王俊义，王小波，栾约生，胡蓝丹，
申请(专利权)人：北京中瀚环球真空流体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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