專利名稱：濾池自動(dòng)反沖洗控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于給水系統(tǒng)具有從多個(gè)檢測(cè)元件來的多個(gè)輸入的自動(dòng)控制器。
濾池是給水系統(tǒng)中一種傳統(tǒng)的凈水構(gòu)筑物，反沖洗是雙閥濾池運(yùn)行所必須的一個(gè)工藝過程，其效果的好壞直接影響到濾池的過濾能力和水質(zhì)狀況。由于雙閥濾池運(yùn)行過程中是變速進(jìn)行的，要實(shí)現(xiàn)雙閥濾池的全自動(dòng)運(yùn)行難度很大。已有的濾池自控系統(tǒng)有應(yīng)用編程控制器或微機(jī)的報(bào)道，徐洪濱(西南給排水，1995(5):15～18)提出NMODCELL控制器在濾池自控系統(tǒng)中的應(yīng)用；滕西萍(中國(guó)給水排水，1989,5(4):57)提出可編程控制器在水廠濾池沖洗中的應(yīng)用；趙思城(湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，1989,16(2):94～102)提出微機(jī)在移動(dòng)罩濾池控制中的應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的旨在提供一種應(yīng)用單片機(jī)控制手段，可靠性強(qiáng)、使用方便、減少投資的濾池自動(dòng)反沖洗控制裝置。
本實(shí)用新型設(shè)有主控制板，主控制板由單片機(jī)、濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路、石英晶體振蕩電路、擴(kuò)展電路和驅(qū)動(dòng)隔離電路組成，單片機(jī)的輸入口接濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路的信號(hào)輸出端，單片機(jī)的時(shí)鐘口接石英晶體振蕩電路，單片機(jī)的輸出控制口接擴(kuò)展電路的輸入端；擴(kuò)展電路的輸出端接驅(qū)動(dòng)隔離電路的輸入端。設(shè)有繼電器板，繼電器板的繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸入端由接線插頭座與主控制板的驅(qū)動(dòng)隔離電路輸出端連接，繼電器的控制觸點(diǎn)外接閥門。設(shè)有電源板，電源板與主控制板及繼電器板連接。
主控制板是系統(tǒng)的核心部分，可采用86系列高性能單片機(jī)為控制中心，輸出擴(kuò)展采用集成電路CD4514配合外圍電路，輸入用二極管等元件加以擴(kuò)展，單片機(jī)及其擴(kuò)展電路的輸入和輸出均用光耦器件與外圈電路隔離。濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路的輸入檢測(cè)端為干簧管液位計(jì)的常開觸點(diǎn)，輸入檢測(cè)端接光耦器件的輸入端，光耦器件的輸出端接單片機(jī)輸入口。
本實(shí)用新型采用單片機(jī)為控制中心，輸入用二極管等加以擴(kuò)展，輸出擴(kuò)展可采用CD4514配合外圍電路，輸入及輸出均用光耦器件與外圍電路隔離，電路簡(jiǎn)潔，穩(wěn)定性好，抗干擾性能強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，控制時(shí)間準(zhǔn)確，這是工業(yè)自動(dòng)控制的關(guān)鍵。其操作簡(jiǎn)便，洗池過程自動(dòng)進(jìn)行，可降低濾池過濾水面到離沙層的高度，降低沖洗水塔的有效水位，達(dá)到減少清水的流失，節(jié)約沖洗用水量，實(shí)現(xiàn)較佳沖洗效果的目的。另外可明顯地改善了濾后水的水質(zhì)，延長(zhǎng)濾料更換周期，可采用一臺(tái)裝置控制多個(gè)濾池，分時(shí)清洗，明顯減少設(shè)備投資和材料費(fèi)用。


圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電源板電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型的主控制板電路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型的繼電器板電路原理圖。
圖5為濾池自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)流程圖。
以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如
圖1所示，濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路(1)的信號(hào)輸出端接單片機(jī)(2)的輸入口，單片機(jī)(2)的時(shí)鐘口接石英晶體振蕩電路(3)，單片機(jī)(2)的另一輸入口接主控板電源選擇電路(4)，單片機(jī)(2)的輸出口分別接擴(kuò)展電路(5)的輸入端和報(bào)警電路(6)，擴(kuò)展電路(5)的輸出端分別接驅(qū)動(dòng)隔離電路(7)和指示電路(8)的輸入端，驅(qū)動(dòng)隔離電路(7)的輸出端接繼電器板(9)，電源板(10)分別接主控制板和繼電器板。
如圖3所示，單片機(jī)采用集成電路IC1-Z86E04，以3個(gè)濾池為例，1～3號(hào)濾池低位信號(hào)由光耦器件G1～G3輸出至IC1的輸入口P32、31、26，高位水塔水位信號(hào)由光耦器件G4、G5輸出至IC1的輸入口P25、24,1～3號(hào)濾池高位信號(hào)由光耦器件G6輸出至IC1的輸入口P02。K1～K3為1～3號(hào)濾池低位的干簧管液位計(jì)的常開觸點(diǎn)，K4、K5分別為高位水塔高低位的干簧管液位計(jì)的常開觸點(diǎn)，K6～K8為1～3號(hào)濾池高位的干簧管液位計(jì)的常開觸點(diǎn)。石英晶體振蕩電路接IC1的時(shí)鐘口X1、X2，采用工作頻率為8MHZ。1～3號(hào)濾池的清洗按鈕及繼電器板電源切換由按鈕開關(guān)K9～K11控制，控制信號(hào)輸出端分別接IC1的輸入口P01、00、33，其中分別由光耦器件G7～G9隔離。單片機(jī)IC1的輸出口P20～P23接擴(kuò)展電路IC2-CD4514的D1～D4端，P27接報(bào)警電路(由三極管Q1、Q2，光耦器件G10，揚(yáng)聲器Y及輔助元件組成)的輸入端。擴(kuò)展電路IC2的輸出端4～10、14～18接驅(qū)動(dòng)隔離電路的輸入端(圖中僅畫出由三極管Q6與光耦器件G11等組成的一組電路，其它省略)；擴(kuò)展電路IC2的輸出端13、19、20分別接1～3號(hào)濾池清洗指示電路(由三極管和發(fā)光二極管等組成)。插頭座DB15接繼電器板的插頭座DB15。
如圖4所示，繼電器板由12組繼電器電路組成，圖中僅畫出兩組，其中上8組繼電器的觸點(diǎn)與閥門的連接關(guān)系是Z3～去清水閥門開，Z4～去清水閥門關(guān)，Z5～去沖洗閥門開，Z6～去沖洗閥門關(guān)，Z8～去進(jìn)水破壞停，Z9～去進(jìn)水破壞開，Z10～去排水破壞停，Z11～去排水破壞開；而下4組繼電器的觸點(diǎn)與閥門的連接關(guān)系是Z1～去進(jìn)水形成停，真空泵停，Z2～去進(jìn)水形成開，真空泵開，Z12～去排水形成開，真空泵開，Z13～去排水形成停，真空泵停。
如圖2所示，電源可提供+5、9、12V穩(wěn)壓電源。
當(dāng)某濾池(以1號(hào)濾池為例)需要清洗時(shí)，對(duì)應(yīng)按下1號(hào)池的按鈕，該電信號(hào)通過光耦器件G7給IC1的P01口高電平信號(hào)，同時(shí)開關(guān)也接通1號(hào)池繼電器板的電源，該板的繼電器便可以工作，而其它池則不工作。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到P01口高電平信號(hào)時(shí)，便進(jìn)入自動(dòng)沖洗程序(參見圖5)。IC1通過P20～P23輸出口輸出給IC2擴(kuò)展為16個(gè)口，每個(gè)口通過三極管驅(qū)動(dòng)光耦器件的發(fā)光端，再耦合到受光端，光耦器件通過接插頭座DB15與繼電器板連接，繼電器板接到高電平信號(hào)后，經(jīng)三極管驅(qū)動(dòng)繼電器。各繼電器電路的信號(hào)輸入端設(shè)有穩(wěn)壓二極管保護(hù)，當(dāng)主控制板送來信號(hào)時(shí)，通過穩(wěn)壓二極管推動(dòng)三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器工作，提高了抗干擾能力，保證裝置運(yùn)行可靠。
權(quán)利要求1．濾池自動(dòng)反沖洗控制裝置，其特征在于設(shè)有1)主控制板，主控制板由單片機(jī)、濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路、石英晶體振蕩電路、擴(kuò)展電路和驅(qū)動(dòng)隔離電路組成，單片機(jī)的輸入口接濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路的信號(hào)輸出端，單片機(jī)的時(shí)鐘口接石英晶體振蕩電路，單片機(jī)的輸出控制口接擴(kuò)展電路的輸入端；擴(kuò)展電路的輸出端接驅(qū)動(dòng)隔離電路的輸入端；2)繼電器板，繼電器板的繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸入端由接線插頭座與主控制板的驅(qū)動(dòng)隔離電路輸出端連接，繼電器的控制觸點(diǎn)外接閥門；3)電源板，電源板與主控制板及繼電器板連接。
2．如權(quán)利要求1所述的濾池自動(dòng)反沖洗控制裝置，其特征在于濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路的輸出采用光耦器件。
3．如權(quán)利要求1所述的濾池自動(dòng)反沖洗控制裝置，其特征在于單片機(jī)的輸出口設(shè)有報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路。
4．如權(quán)利要求1所述的濾池自動(dòng)反沖洗控制裝置，其特征在于擴(kuò)展電路的輸出端接濾池清先指示電路。
專利摘要涉及一種用于給水系統(tǒng)具有從多個(gè)檢測(cè)元件來的多個(gè)輸入的自動(dòng)控制器。設(shè)主控制板、繼電器板、電源板。主控制板的單片機(jī)輸入口接濾池與水塔水位信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路輸出端,時(shí)鐘口接晶振,輸出口經(jīng)擴(kuò)展、驅(qū)動(dòng)、隔離電路后接繼電器電路。采用單片機(jī)與擴(kuò)展電路,電路簡(jiǎn)潔,性能好;輸入出均用光耦器件與外圍電路隔離,抗干擾性強(qiáng),系統(tǒng)運(yùn)行可靠;沖洗效果好,節(jié)約清水,提高水質(zhì),延長(zhǎng)濾料更換周期,一臺(tái)裝置控制多個(gè)濾池。
文檔編號(hào)B01D24/46GK2322673SQ9722908
公開日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1997年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月27日
發(fā)明者蔡思偉 申請(qǐng)人:廈門市自來水公司