Устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„, 1230622 А1 (5D 4 В. 01 D 21 00 G 05 D 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтоесномм свидяткльствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599612/23-26 (22) 03.06.83 (46) 15.05.86. Бюл. Р 18 (71) Запорожский конструкторско-технологический институт сельскохозяйственного машиностроения (72) В.К. Маслич и Л.М. Ягудин (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1194446, кл. В 01 D 21/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1172577, кл. В 01 D 21/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ УДАЛЕНИЕМ ОСАДКА ИЗ ОТСТОЙНИКА, содержащее датчики началь-:. ного и крайнего положений исполнительного механизма выгрузки осадка, выходы которых связаны с входами станции управления, а входы — с выходами исполнительного механизма, регистр первой паузы, один выход которого соединен через блок совпадений истанцию управления с исполнительным механизмом, а входы — с выходами блока счета времени и регистра счета коротких ходов, регистр второй паузы, выходы которого соединены с входами блока счета времени и блока совпадений, а входы — с выходами регистра счета коротких ходов, блока счета времени и датчика начального положения, другие входы блока счета времени связаны с выходами датчика начального положения и регистра первой паузы, другой вход блока совпадений соединен с выходом регистра счета коротких ходов, другой выход регистра первой паузы связан с входом блока счета коротких ходов, выход которого соединен с одним входом регистра счета коротких ходов, другой вход

С2 которого связан с выходом датчика э крайнего положения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и снижения энергоемкости процесса удаления осадка, устройство дополнительнО со- Я держит датчик уровня осадка, установленный на исполнительном механизме в его выгрузки и связанный с входами ф© блока счета коротких ходов и блока фф совпадений. CO

0622

Ф 123

Изобретение относится к устройст-. вам управления очисткой сточных вод крупных свиноводческих комплексов и ферм и может быть использовано на очистных сооружениях в сельском хозяйстве и других отраслях.

Известно устройство управления исполнительным механизмом.для удаления осадка из горизонтального отстойника, содержащее станцию управления, датчики начального, среднего и крайнего положений и механизм выгрузки осадка (13, Недостатком данного устройства является то, что датчик среднего положения устанавливают на границе двух зон, определяют по максимальному значению концентрации взвешенных веществ в жидком навозе. Однако в течение суток концентрация взвешенных веществ колеблется в широких пределах от

0,8 до 40,2 г/л, что приводит к избы-. точной. энергоемкости технологического процесса удаления осадка иэ отстойника.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника, содержащее датчики начального и крайнего положений исполнительного механизма выгрузки осадка, выходы которых связаны с входами станции управления, а входы — с выходами исполнительного механизма, регистр первой паузы, выход которого соединен через блок совпадений и станцию управления с исполнительным механизмом,.а входы .- с выходами блока счета времени и регистра счета коротких ходов, регистр второй паузы, выходы которого соединены с блоком счета времени и блоком совпадений, а входы †.с выходами регистра счета коротких ходов, блока счета времени и датчика начального положения, другик входы блока счета времени связаны с выходами датчика начального положения и регистра первой паузы, другой вход блока совпадений соединен с выходом регистра счета коротких хо@ дов, другой выход регистра первой паузы связан с входом блока счета коротких ходов, выход которого соединен с входом регистра счета коротких ходов (2).

В горизонтальных отстойниках осацок по длине рабочей зоны выпадает

t5

35 неравномерно — в .начале отстойника (месте подачи исходной жидкости) его выпадает значительно больше, чем в конце (месте удаления очищенной жидкости). В известном устройстве с целью обеспечения работоспособности механизма удаления осадка при высокой, концентрации взвешенных веществ в жидком свином навозе рабочая зона отстойника разделена на две зоны — зону большого накопления осадка, в пределах которой механизм выгрузки осадка в течение одного цикла раббты перемещается несколько раз (короткие хода), и зону малого накопления осадка, через которую механизм выгрузки осадка перемещается только один раз (длинный ход).

Недостатком известного устройства является то, что датчик среднего положения устанавливают на границе двух зон, определяемой по максимальному значению концентрации взвешенных веществ в жидком навозе. В течение суток концентрация взвешенных веществ колеблется в широких пределах, например от 0,8 до 40,2 г/л, причем максимальная концентрация наблюдается в течение 6 ч. Поэтому в остальное время механизм выгрузки осадка работает в неоправданно интенсивном режиме, что влияет на его длоговечность, надежность и энергоемкость технологического процесса.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и снижение энергоемкости процесса удаления осадка.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника, содержащее датчики начального и крайнего положений исполнительного механизма выгрузки осадка, выходы которых связаны с входами станции управления, а входы — с выходами исполнительного механизма, регистр первой паузы, выход которого соединен через блок совпадений и станцию управления с исполнительным механизмом, а входы — с выходами блока счета времени и регистра счета коротких ходов, регистр второй паузы, выходы которого соединены с блоком счета времени и блоком совпадений, а входы — с выходами регистра счета коротких ходов, блока счета времени и датчика начального положения, другие входы блока счета времез 12306 ни связаны с выходами датчика начального положения и регистра первой паузы, другой вход блока совпадений соединен с выходом регистра счета коротких ходов, другой выход регистра пер- вой паузы связан с входом блока счета коротких ходов, выход которого соединен с одним входом регистра счета коротких ходов, другой вход которого связан с выходом датчика крайнего по- о ложения, на исполнительном механизме его выгрузки и связанный с входами блока счета коротких ходов и блока совпадений.

На фиг. 1 изображен горизонтальный отстойник, продольное сечение; на фиг. 2 — блок-схема устройства автоматического управления удалением осадка из отстойника.

Устройство содержит датчик 1 наО чального положения исполнительного механизма, датчик 2 уровня осадка в отстойнике, датчик 3 крайнего положения исполнительного механизма,. блок

4 счета времени, блок 5 счета корот- 2 ких ходов, регистр 6 второй паузы, регистр 7 первой паузы, регистр 8 счета коротких ходов, блок 9 совпадений, станцию 10 управления и исполнительный механизм 11.

Датчик 1 начального положения представляет. собой конечный выключатель, фиксирующий положения исполнительного механизма выгрузки осадка типа "Наличие", "Отсутствие". Датчик

2 уровня осадка представляет собой ультразвуковой датчик, дающий сигналы типа "Наличие", "Отсутствие". Датчик 3 крайнего положения представляет собой конечный выключатель, фиксирующий положение "Отсутствие" исполни- 4О тельного механизма выгрузки осадка.

Блок 4 счета времени состоит из реле времени и логического элемента ЗАП. РЕТ. Блок 5 счета коротких ходов состоит из реле счета импульсов и логи-45 ческого элемента И. Регистр 6 второй паузы состоит из реле промежуточного и логического элемента ИМПЛИКАЦИЯ-И.

Регистр 7 первой паузы состоит из ре. ле промежуточного и логического эле- 5О мента 3АНРЕТ. Регистр 8 счета коротких ходов состоит из реле промежуточного и логического элемента ЗАПРЕТ.

Блок 9 совпадений состоит из логического элемента ИИПЛИКАЦИЯ-ИЛИ-И. Стан-5 ция 10 управления включает в себя. блок управления, содержащий выключатель автоматический и реверсивный

22 4 магнитный пускатель, обеспечивающий перемещение (вперед, назад) исполнительного механизма выгрузки осадка, а также логические элементы И с прямым и инверсными входами и ИЛИ-НЕ.

Исполнительный механизм 11 состоит из электродвигателя перемещения механизма выгрузки осадка.

Устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника работает следующим образом.

В исходном положении, когда исполнительный механизм выгрузки осадка находится в начале отстойника, сигнал

"Наличие" от датчика 1 начального положения поступает на вход блока 4 счета времени. На других входах блока 4 счета времени сигналы от регистра 6 второй паузы и регистра 7 первой паузы отсутствуют и логический элемент 3AIIPE r дает разрешение на включение реле времени, происходит отсчет времени первой паузы. По истечении этого времени сигнал от блока

4 счета времени поступает на вход регистра 7 первой паузы. На втором входе регистра 7 первой паузы сигнал от регистра 8 счета коротких ходов отсутствует и логический элемент

ЗАПРЕТ дает разрешение на включение реле промежуточного. Регистр 7 первой паузы фиксируется во включенном состоянии и на его выходах появляются сигналы, один из которых поступает на вход блока 4 счета времени, сбрасывая его в исходное состояние, и блокируя через логический элемент

ЗАПРЕТ возможность его включения, второй сигнал поступает на вход блока 5 счета коротких ходов, третийна вход блока 9 совпадений. Сигнал

"Наличие" от датчика 2 уровня осадка поступает на второй вход блока 9 сов" падений. Эти два сигнала совпадают, 1 поэтому на выходе блока 9 совпадений появляется сигнал, который поступает на второй вход станции 10 управления.

На второй входы станции 10 управления поступает сигнал "Отсутствие" от датчика 3 крайнего положения. При совпадении этих сигналов логический элемент И станции 10 управления посылает сигнал на исполнительный механизм 1 1, который разрешает перемещение вперед. Таким образом, механизм выгрузки осадка начинает перемещение вперед. Сигнал "Наличие" от датчика

1 начального положения снимается с блока 4 счета времени, а сигнал "От1230622 сутствие" от него поступает на входы регистра 6 второй паузы и станции 10 управления.

При достижении исполнительным механизмом 11 выгрузки эоны, где высота слоя оеадка меньше величины настройки датчика (условная граница раздела рабочей зоны отстойника),,датчик

2 уровня осадка снимает сигнал "Наличие" с блока 9 совпадений и посылает сигнал ."Отсутствие" в блок 5 счета коротких ходов. На входах блока 5 счета коротких ходов сигналы совпадают и логический элемент И дает разрешение на счет одного импульса (ко- . роткого хода) реле счета импульсов.

Блок 9 совпадений отключается и снимает сигнал со станции 10 управления, на других входах которой остаются сигналы "Отсутствие" от датчиков 1 начального и 3 крайнего положений.

Логические элементы станции 10 управления ИЛИ-НЕ снимают сигнал с исполнительного механизма 11, разрешающий перемещение вперед, и посылают сигнал, разрешающий перемещение назад.

Механизм выгрузки осадка начинает движение назад. При достижении зоны наличия осадка датчик 2 уровня осад- ЗО ка посылает сигнал "Наличие" на вход блока 9 совпадений, который включается и снимает сигнал Отсутствие с блока 5 счета коротких ходов. При этом условная граница раздела рабочей3 зоны отстойника передвинется ближе к началу отстойника.

При достижении механизмом выгрузки осадка начала отстойника исполнительный механизм 11 посылает сигнал49 в датчик 1 начального положения. Преобразуясь в датчике 1, сигнал "Наличие" поступает в блок 4 счета времени, а сигнал "Отсутствие" снимается с регистра 6 второй паузы и станции 45

10 управления. Логический элемент

ЗАПРЕТ блока 4 счета времени не разрешает его включение, а логические элементы ИЛИ-НЕ станции 10 управления снимают сигнал "Назад" с исполни.50 тельного механизма 11. На входах станции 10 управления сигналы от датчика 3 крайнего положения и блока 9 совпадений совпадают, и логический элемент И станции 10 управления посы 5 лает сигнал на исполнительный механизм 11, разрешающий перемещение вперед. Механизм выгрузки осадка начинает перемещение вперед без выдержки паузы, совершив один короткий ход в зоне большого накопления осадка.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной до тех пор, пока не заполнится емкость счета реле счета импульсов. При этом граница раздела рабочей зоны отстойника будет приближаться к началу отстойника и длительность коротких ходов сокращаться.

При очередном достижении механизмом выгрузки осадка новой границы раздела рабочей зоны отстойника датчик 2 уровня осадка посылает сигнал

"Отсутствие" в блок 5 счета коротких ходов. Емкость счетчика реле счета импульсов заполняется и на выходе блока 5 счета коротких ходов появляется сигнал, который поступает на вход регистра 8 счета коротких ходов.

Логический элемент . ЗАПРЕТ включает реле промежуточное регистра 8 счета коротких ходов. На выходах регистра

8 счета коротких ходов являются сигналы, один из которых поступает в регистр 7 первой паузы и через логический элемент ЗАПРЕТ сбрасывает его в исходное состояние, блокируя возможность его повторного включения, второй — на вход регистра 6 второй паузы, подготавливая его к работе, и третий — на один из входов блока 9 совпадений. На входах блока 9 совпадений снимаются сигнал "Наличие" от датчика 2 уровня осадка и сигнал от регистра 7 первой паузы. Блок 9 совпадений отключается и снимает сигнал со станции 10 управления. В отличие от описанной работы устройства при движении механизма выгрузки осадка назад блок 9 совпадений не включается, так как íà его входах отсутствуют сигналы от регистров 6 и 7 первой и второй пауз.

При достижении механизмом выгрузки осадка начала отстойника исполнительный механизм 11 посылает сигнал в датчик 1 начального положения °

Преобразуясь в датчике 1, сигнал "Наличие" поступает на вход блока 4 счета времени, а сигнал "Отсутствие" снимается с входов регистра 6 второй паузы и станции 10 управления.

На других входах блока 4 счета време ни сигналы от регистров 6 и 7 первой и второй йауз отсутствуют и логичес1230622 кий элемент ЗАПРЕТ дает разрешение на включение реле времени блока 4, происходит отсчет времени второй паузы.

По истечении этого времени сигнал от блока 4 счета времени поступает на вход регистра 6 второй паузы. На других входах регистра 6 второй паузы сигналы от регистра 8 счета корот- 1в ких ходов и датчика 1 начального положения отсутствуют и логический элемент ИМПЛИКАЦИЯ-И дает разрешение на включение реле промежуточного.Регистр 6 второй паузы фиксируется во 15 включенном состоянии и на его выходах появляются сигналы, которые поступают на входы блока 9 совпадений и блока 4 счета времени. Блок 4 счета времени сбрасывается в исходное состоя- 20 ние. Второй сигнал на вход блока 9 совпадений поступает от регистра 8 счета коротких ходов. Совпадение этих сигналов через логический элемент

ИМПЛИКАЦИЯ-ИЛИ-И включает блок 9 сов- 25 падений, и на входе его появляется сигнал, который поступает в станцию

10 управления. Третий сигнал "Отсутствие" в станцию 10 управления поступает от датчика 3 крайнего. положения. щ

Совпадение этих сигналов через логический элемент И станции 10 управления посыпает сигнал на исполнительный механизм 11, который разрешает перемещение вперед. Механизм выгрузки 35 осадка начинает перемещение вперед.

Сигнал "Наличие" от датчика I начального положения снимается с блока 4 счета времени, а сигнал "Отсутствие" поступает на входы регистра 6 второй о паузы и станции 10 управления. При этом появление сигнала "Отсутствие" от датчика 2 уровня осадка на входе блока 5 счета коротких ходов и сигнала Наличие на входе блока 9 совпа- 45 дений не приведет к изменению их состояния, так как логический элемент

ИЛИ блока 9 совпадений при наличии сигнала от. регистра 8 счета коротких ходов не дает разрешения на отключение блока 9 совпадений и логический элемент И блока 5 счета коротких ходов при отсутствии сигнала от регистра 7 первой паузы не дает разрешения на счет импульса. Механизм выгрузки осадка продолжает движение вперед.

Этим достигается возможность осуществления длинного хода механизма выгрузки осадка независимо от зон, где нет осаДка.

При достижении механизмом выгрузки осадка конца отстойника исполнительный механизм 11 посылает сигнал в датчик 3 крайнего положения. Преобразуясь в датчике 3, сигнал "Отсутствие" снимается с входов регистра 8 счета коротких ходов и станции 10 управления. Это приводит к сбросу регистра 8 счета коротких ходов в исходное состояние, снятию сигнала "Вперед" и. появлению сигнала "Назад" на выходе станции 10 управления. Механизм выгрузки осадка начинает переме щение назад. Сигнал "Отсутствие" от датчика 3 крайнего положения появляется на входах регистра 8 счета коротких ходов и станции 10 управления, подготавливая их к дальнейшей работе.

Сигналы от датчика 2 уровня осадка на работу устройства в этом случае влияния не оказывают.

При достижении механизмом выгрузки осадка начала отстойника исполнительный механизм 11 посыпает сигнал в датчик 1 начального положения.

Преобразуясь в датчике 1, сигнал

"Наличие" поступает на вход блока 4 счета времени; подготавливая его к работе, сигналы "Отсутствие" снимаются с регистра 6 второй паузы и логический элемент ИМПЛИКАЦИЯ-И сбрасывает их в исходное состояние и со станции 10 управления, логические элементы И которой снимают сигнал, разрешающий перемещение назад. Таким образом, механизм выгрузки осадка завершает цикл работы.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной.

Емкость реле счета импульсов и время пауз устанавливается оператором по данным химлаборатории очистных сооружений, исходя из конкретных условий технологического процесса утилизации навозных стоков.

Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность, долговечность и снизить энергоемкость процесса удаления осадка из отстойника на 10-153 по сравнению с известным устройством в результате определения реальной границы раздела рабочей зоны отстойника и сокращения длительности коротких ходов механизма выгрузки осадка при изменении концентрации взвешенных веществ в исходных стоках.

1230622

Составитель Э. Склярский

Техред И.Ходаиич Корректор А Ференц

Редактор К. Волощук

Заказ 2474/8

Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4