申请日2012.12.31
公开(公告)日2013.04.24
IPC分类号C01B13/10; C02F1/78
摘要
本发明公开了一种采用信息技术、自动控制技术，通过可编程逻辑控制器PLC、传感器、变频器、水处理技术指标(如水中臭氧浓度或污水的COD等)在线检测仪等自动化设备，对运行状况进行自动检测并自动调整整套系统各个设备的运行参数，实现对各种工况的最优调节，保证了产品质量，节约了能源，减少人工操作。
权利要求书
1.一种臭氧发生及水处理的自动控制系统，其特征是，包括PLC控制器以 及连接到PLC控制器上的第一变频器、压力变送器、第二变频器、温度变送器、 控制器、露点检测仪、调频调压电源、涡街流量计、电动阀门、臭氧发生浓度在 线检测仪、氧化处理在线检测仪;
所述第一变频器控制信号端子连到PLC控制器上，主回路输出端子连到空 压机的电机上;
所述压力变送器压力信号端子连到PLC控制器上，压力接口接到空压机储气 罐上;
所述第二变频器控制信号端子连到PLC控制器上，主回路输出端子连到冷 干机的制冷压缩机上;
所述温度变送器温度信号端子连到PLC控制器上，温度传感接到冷干机出气 口上;
所述控制器是控制吸附干燥机的进出气蝶阀开关控制电路，程序控制信号与 PLC控制器连接;
所述露点检测仪信号端子连到PLC控制器上，露点传感接到吸附干燥机出气 口上;
所述调频调压电源用作驱动高压放电室容性负载的电源，调频调压信号与 PLC控制器相连，电源输出部分与臭氧发生器的变压器连接;
所述涡街流量计电信号线连到PLC控制器上，流量接口接到臭氧发生器的出 气管道上;
所述电动阀门电信号线连到PLC控制器上，法兰接口接到臭氧发生器的出气 管道上;
所述臭氧发生在线检测仪电信号线连到PLC控制器上，接口接到臭氧发生器 的出气管道上;
所述氧化处理在线检测仪电信号线连到PLC控制器上，传感器置于氧化塔 内。
2.如权利要求1所述的臭氧发生及水处理的自动控制系统，其特征是，所 述压力变送器的电信号为4-20mADC，压力量程0-2MPa-3.5MPa;温度变送器的 电信号为4-20mADC，温度量程-50-150℃;露点检测仪电信号为4-20mADC， 露点量程-80—20℃;涡街流量计可以为耐腐蚀不锈钢流量计，电信号为 4-20mADC，承压2.5MPa，流量0-200m3/h;电动阀门为带智能定位器的耐腐蚀 不锈钢阀门，电信号为4-20mADC，承压2.5MPa;臭氧发生在线检测仪，电信 号为4-20mADC，量程0-200mg/L;氧化处理在线检测仪，电信号为4-20mADC。
说明书
一种臭氧发生及水处理的自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种臭氧发生及水处理的自动控制系统，属于制取臭氧及其使用 技术领域。
背景技术
目前国际上大产量(大于1kg/h)臭氧制取所需气源采用液态氧进行气化， 国内通常采用液态氧气化或空气压缩干燥净化作为气源制取臭氧并使用。由于现 场进行空气处理作为气源制取臭氧灵活方便，成本低，普遍被臭氧水处理工程等 所采用，其工艺流程如图1所示。
各个设备按照预先设定的参数独立工作运行，即使采用PLC进行自动控 制，也只是对开启关闭时间、单台运行状况等实施监控，整套工程实际使用要 求和工况短时发生变化时(如处理水量)，靠手工调整参数，不能及时跟踪调整 整套工程的运行参数，一是造成处理后的水质得不到保证，二是造成能源浪 费。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种臭氧发生及水处理 的自动控制系统，本发明是采用信息技术、自动控制技术，通过可编程逻辑控制 器PLC、传感器、变频器、水处理技术指标(如水中臭氧浓度或污水的COD等) 在线检测仪等自动化设备，对运行状况进行自动检测并自动调整整套系统各个 设备的运行参数，实现对各种工况的最优调节，保证了产品质量，节约了能 源，减少人工操作。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。
一种臭氧发生及水处理的自动控制系统，包括PLC控制器以及连接到PLC 控制器上的第一变频器、压力变送器、第二变频器、温度变送器、控制器、露点 检测仪、调频调压电源、涡街流量计、电动阀门、臭氧发生浓度在线检测仪、氧 化处理在线检测仪。
所述第一变频器控制信号端子连到PLC控制器上，主回路输出端子连到空 压机的电机上。
所述压力变送器压力信号端子连到PLC控制器上，压力接口接到空压机储气 罐上。
所述第二变频器控制信号端子连到PLC控制器上，主回路输出端子连到冷 干机的制冷压缩机上。
所述温度变送器温度信号端子连到PLC控制器上，温度传感接到冷干机出气 口上。
所述控制器是控制吸附干燥机的进出气蝶阀开关控制电路，程序控制信号与 PLC控制器连接。
所述露点检测仪信号端子连到PLC控制器上，露点传感接到吸附干燥机出气 口上。
所述调频调压电源可以采用AC-DC-AC电路，用作驱动高压放电室容性负 载的电源，调频调压信号与PLC控制器相连，电源输出部分与臭氧发生器的变压 器连接。
所述涡街流量计电信号线连到PLC控制器上，流量接口接到臭氧发生器的出 气管道上。
所述电动阀门电信号线连到PLC控制器上，法兰接口接到臭氧发生器的出气 管道上。
所述臭氧发生在线检测仪电信号线连到PLC控制器上，接口接到臭氧发生器 的出气管道上。
所述氧化处理在线检测仪电信号线连到PLC控制器上，传感器置于氧化塔 内。氧化处理在线检测仪可根据不同氧化处理的物质选定不同的检测仪，自来水 深度处理可用水中臭氧浓度在线检测仪，污水处理可选用COD在线检测仪，色 度处理可选用色度在线检测仪。
经过大量的实验，本发明的最佳方案为：
压力变送器的电信号为4-20mADC，压力量程0-2MPa-3.5MPa;温度变送器 的电信号为4-20mADC，温度量程-50—150℃;露点检测仪电信号为4-20mADC， 露点量程-80—20℃;涡街流量计可以为耐腐蚀不锈钢流量计，电信号为 4-20mADC，承压2.5MPa，流量0-200m3/h;电动阀门为带智能定位器的耐腐蚀 不锈钢阀门，电信号为4-20mADC，承压2.5MPa;臭氧发生在线检测仪，电信 号为4-20mADC，量程0-200mg/L;氧化处理在线检测仪，电信号为4-20mADC。
与现有的臭氧发生及水处理控制相比，本发明具有以下明显优势：
1)确保臭氧氧化处理后的质量。实际应用中，进入氧化塔待处理水，其水 质和流量24小时内是发生变化的，臭氧投加量需要及时调整，从而确保水处理 质量。本系统实现了动态跟踪，臭氧投加量自动调整。
2)响应速度快。从系统开机到达到出水要求的时间0.5-1小时。现有的达到 出水要求需要3-4小时。
3)实现节能。空压机、冷冻干燥机、吸附干燥机、臭氧发生器、氧化处理 塔整套系统自动修正工作参数，实现自动跟踪控制，达到最佳工作状态。本发明 与现有系统相比，节能降低40%。
4)稳定可靠、延长设备使用寿命。采用常规仪表和可编程序控制器PLC， 空压机、冷冻干燥机、吸附干燥机、臭氧发生器处于最佳经济节能状态，大大延 长了设备使用寿命。
5)适用范围广。臭氧发生量调节可达到90%。该发明不仅适用于水处理， 还可以适用于工业品氧化处理、食品制药空间杀菌净化消毒、大型规模养殖消毒、 包装品表面消毒处理。
6)操作简单，节约人力成本。人机界面设定参数，系统将自动跟踪控制运 行，无需人工值守，节约人力成本。
本发明的有益效果是，按照氧化塔内所处理物质的质量要求指标，通过PLC 控制系统，对臭氧发生及其所需空气处理进行系统进行最佳控制。实际应用中流 入氧化塔的水量是变化的，当处理水量变化时，PLC系统将根据设定的处理后 水的质量指标及时自动调整整个臭氧系统的臭氧浓度、压力、流量、产量参数， 整套系统处于最佳工作状态，保证了水处理的质量，同时整个系统也处于最佳节 能状态。