滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)，由自動加藥系統(tǒng)(1)、過濾器反沖洗系統(tǒng)(2)、PLC控制系統(tǒng)(3)組成，所述自動加藥系統(tǒng)(1)包括配藥儲槽(17)、儲槽攪拌機(10)、打水泵(13)、加藥計量泵(19)、儲槽液位控制系統(tǒng)；過濾器反沖洗系統(tǒng)(2)包括過濾器(26)、反洗電磁閥(25)、遠程壓力表(27)、定時時間繼電器；所述PLC控制系統(tǒng)(3)包括控制柜及設(shè)于其中的控制器、PLC人機界面。該裝置通過安裝自動加藥系統(tǒng)和過濾器反沖洗系統(tǒng)，增加了藥或肥的配比濃度的均勻性和靈敏性，并能對過濾系統(tǒng)進行自動徹底清理、提高其使用效率等。
【專利說明】滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于滴灌工程系統(tǒng)節(jié)水裝置，具體涉及一種滴灌工程系統(tǒng)的自動加藥肥及過濾器反沖洗自動化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]滴灌系統(tǒng)工程節(jié)水裝置一般由輸送水泵、過濾器、加藥(肥)裝置、計量儀表、控制閥門、儀表/電氣控制系統(tǒng)及連接管路、發(fā)電機、帶車輪的撬塊、驅(qū)動馬達等構(gòu)成。施肥或是加藥一般采用人工攪拌溶解、用量估算等辦法進行施肥和加藥，存在藥或是肥的配比濃度不均勻的問題，造成有的地塊施肥或施藥過多，有的地塊肥料或施藥又較少，加量較多地塊可能導(dǎo)致秧苗燒死，加量較少地塊起不到肥或是藥的作用，造成產(chǎn)能下降。現(xiàn)在大部分過濾設(shè)備，沒有安裝壓力檢測設(shè)備，過濾器堵塞或是過濾效果下降無法發(fā)現(xiàn)，檢查出過濾器堵塞之后，一般采用人工清理的辦法進行清理。因為過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，且過濾器的密度較高，采用人工清理只能處理表面的雜質(zhì)，對設(shè)備內(nèi)部無法清理，導(dǎo)致過濾器頻繁堵塞，嚴重影響使用效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]發(fā)明目的:研究發(fā)明一種自動加藥(肥)及過濾器反沖洗系統(tǒng)，解決現(xiàn)有滴灌系統(tǒng)首部裝置藥或肥的配比濃度不均勻、加藥(肥)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)人工清洗不徹底、使用效率不聞等問題。
[0004]技術(shù)方案:滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)，由自動加藥系統(tǒng)1、過濾器反沖洗系統(tǒng)2、PLC控制系統(tǒng)3組成，
[0005]所述自動加藥系統(tǒng)I包括配藥儲槽17、儲槽攪拌機10、打水泵13、加藥計量泵19、儲槽液位控制系統(tǒng)，所述儲槽液位控制系統(tǒng)的控制信號接入所述PLC控制系統(tǒng)3中；
[0006]過濾器反沖洗系統(tǒng)2包括過濾器26、反洗電磁閥25、遠程壓力表27、定時時間繼電器，所述定時時間繼電器設(shè)于PLC控制系統(tǒng)3上；
[0007]所述PLC控制系統(tǒng)3包括控制柜及設(shè)于其中的控制器、PLC人機界面，所述控制柜既操縱自動加藥系統(tǒng)，又操縱過濾器反沖洗系統(tǒng)，便于操作；所述控制柜也可以分開設(shè)成自動加藥系統(tǒng)控制柜、過濾器反沖洗系統(tǒng)控制柜。
[0008]所述控制柜是PLC控制系統(tǒng)3中的一部分，也就是其硬件部分，內(nèi)部有空開、端子排、繼電器、接觸器、卡件等相關(guān)元器件，每臺控制柜設(shè)有二臺配藥儲槽攪拌裝置10電機、二臺加藥計量泵19電機的手動/自動操作開關(guān)，配藥儲槽低液位報警器，其報警是通過置揚聲器來實現(xiàn)；
[0009]在自動加藥時，所述配藥儲槽17的出口連接加藥計量泵19及籃式管道過濾器(在圖1未顯示)，其中，打水泵13及加藥計量泵19通過控制器上的電機啟停模塊進行控制，在藥或肥料進入水管道之前，所述控制器發(fā)出指令，打水泵13及反洗電磁閥25自行關(guān)閉，此時藥(肥)料進入系統(tǒng)管線，所述管線系統(tǒng)中檢測到流量、壓力數(shù)據(jù)均輸入到控制器中，由控制器對數(shù)據(jù)進行判斷，當(dāng)肥料加入后期即將結(jié)束時，PLC控制系統(tǒng)3檢測到配藥儲槽17的液位低于其下限20%，自動停加藥計量泵19，自動切換至水進入管線系統(tǒng)模式，即進入沖洗階段，將管道中殘留的肥料完全沖干凈，避免造成浪費；
[0010]各閾值設(shè)置如下:
[0011]配藥儲槽17液位:20?90 %，20 %是其下限，90 %上限；
[0012]藥劑量加入量:具體使用量(g/h)根據(jù)實際土地面積計算；
[0013]水加入量:具體使用量(g/h)根據(jù)實際土地面積計算；
[0014]配藥儲槽17液位下限是系統(tǒng)設(shè)置的初始值(即20% )，一般是不會隨意調(diào)整的，當(dāng)出現(xiàn)肥料槽結(jié)塊或垢后，造成液位不準(zhǔn)時，如果無法及時清理，需要對低液位重新設(shè)定，當(dāng)清理完畢后，仍需要恢復(fù)為初始值；液位現(xiàn)場顯示并能輸出遠程電流信號，儲槽攪拌機10、加藥計量泵19跟液位互為聯(lián)鎖，即自動加藥系統(tǒng)及其聯(lián)鎖開關(guān)必須置于聯(lián)鎖位置，力口料快結(jié)束時，系統(tǒng)檢測到配藥儲槽17的液位低于20%值時，會自動啟動水入料模式進行管理沖洗及注水，通過PLC系統(tǒng)3的控制柜上的聯(lián)鎖切換開關(guān)實現(xiàn)，開關(guān)在聯(lián)鎖位置時，無法啟動打水泵注入水，只有切換到解除位置時，方可獨立操作打水泵注水，同時為了保護電機，對攪拌電流值進行相應(yīng)的設(shè)定，PLC控制系統(tǒng)3檢測空轉(zhuǎn)電流時，會自動停止攪拌，這個設(shè)定值是根據(jù)實際采購的電機空轉(zhuǎn)電流值設(shè)定；
[0015]考慮以后系統(tǒng)升級，設(shè)備改造等因素，在PLC控制系統(tǒng)3的控制柜中卡件上預(yù)留相應(yīng)卡件通道，做為備用；
[0016]PLC控制系統(tǒng)3還可以輸出加藥流量信號，自動調(diào)整加藥流量；
[0017]同時為保證滴灌輸送系統(tǒng)的正常運行，考慮所輸送水結(jié)垢及帶泥沙極易堵塞輸送管道及設(shè)備，通過過濾器反沖洗系統(tǒng)2對所輸送水進行過濾，過濾器26的正常運行與否，直接影響滴灌工作，為此，通過對過濾器26進出口的壓差進行控制，當(dāng)過濾器26進口和出口的壓差達到0.3bar時，過濾器自動進行反沖洗，同時當(dāng)過濾器26運行時間達到控制器設(shè)定的時間間隔(6?8小時)時，可以通過PLC控制器對過濾器26進/排水電動閥門自動切換，對過濾器26進行反沖洗，從而實現(xiàn)過濾器26逐臺清洗；
[0018]反沖洗過程:此時過濾器26的流向?qū)l(fā)生改變，水從底部流入，經(jīng)由砂濾層后從上部排污管流出，砂層被水沖起向上膨脹，砂間的雜質(zhì)被沖出并排走；每臺過濾器的反洗時間約為60?120秒，直到反沖洗排水電磁閥29排污口流出的水變得潔凈；控制器將控制過濾器的清洗過濾過程，直到整個系統(tǒng)清洗完畢，系統(tǒng)重新進入過濾狀態(tài)；控制柜中安裝有控制器、繼電器、接觸器、空開等元件，也設(shè)有手動沖洗開關(guān)，隨時可以手動沖洗；所述自動反沖洗和手動沖洗兩者結(jié)合使用，能確保過濾器26為用戶提供較佳過濾水質(zhì)。
[0019]另外，控制器還可以通過計算機總線或無線數(shù)據(jù)傳輸通道連接到上位機，允許人為干預(yù)，可以讀取農(nóng)田灌溉相應(yīng)數(shù)據(jù)，同時可以聯(lián)機打印相關(guān)數(shù)據(jù)，以備查詢，實現(xiàn)農(nóng)田節(jié)水灌溉科學(xué)管理，可大大節(jié)約成本從而提高農(nóng)田灌溉技術(shù)。
[0020]本實用新型的優(yōu)點和有益效果:該裝置通過安裝自動加藥系統(tǒng)和過濾器反沖洗系統(tǒng)，增加了藥或肥的配比濃度的均勻性和靈敏性，并能對過濾系統(tǒng)進行自動徹底清理、提高其使用效率等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型工作過程示意框圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0024]結(jié)合圖1、圖2所示，滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)，由自動加藥系統(tǒng)1、過濾器反沖洗系統(tǒng)2、PLC控制系統(tǒng)3組成，
[0025]所述自動加藥系統(tǒng)I包括配藥儲槽17、儲槽攪拌機10、打水泵13、加藥計量泵19、儲槽液位控制系統(tǒng)，所述儲槽液位控制系統(tǒng)的控制信號接入所述PLC控制系統(tǒng)3中；
[0026]過濾器反沖洗系統(tǒng)2包括過濾器26、反洗電磁閥25、遠程壓力表27、定時時間繼電器，所述定時時間繼電器設(shè)于PLC控制系統(tǒng)3上；
[0027]所述PLC控制系統(tǒng)3包括控制柜及設(shè)于其中的控制器、PLC人機界面，所述控制柜既操縱自動加藥系統(tǒng)，又操縱過濾器反沖洗系統(tǒng)，便于操作；所述控制柜也可以分開設(shè)成自動加藥系統(tǒng)控制柜、過濾反沖洗系統(tǒng)控制柜。
[0028]所述控制柜是PLC控制系統(tǒng)3中的一部分，也就是其硬件部分，內(nèi)部有空開、端子排、繼電器、接觸器、卡件等相關(guān)元器件，每臺控制柜設(shè)有二臺配藥儲槽攪拌裝置10電機、二臺加藥計量泵19電機的手動/自動操作開關(guān)，配藥儲槽低液位報警器，其報警是通過置揚聲器來實現(xiàn)；
[0029]在自動加藥時，所述配藥儲槽17的出口連接加藥計量泵19及籃式管道過濾器(在圖1未顯示)，其中，打水泵13及加藥計量泵19通過控制器上的電機啟停模塊進行控制，在藥或肥料進入水管道之前，所述控制器發(fā)出指令，打水泵13及反洗電磁閥25自行關(guān)閉，此時藥(肥)料進入系統(tǒng)管線，所述管線系統(tǒng)中檢測到流量、壓力數(shù)據(jù)均輸入到控制器中，由控制器對數(shù)據(jù)進行判斷，當(dāng)肥料加入后期即將結(jié)束時，PLC控制系統(tǒng)3檢測到配藥儲槽17的液位低于其下限20%，自動停加藥計量泵19，自動切換至水進入管線系統(tǒng)模式，即進入沖洗階段，將管道中殘留的肥料完全沖干凈，避免造成浪費；
[0030]各閾值設(shè)置如下:
[0031]配藥儲槽17液位:20?90%，20%是其下限，90%上限；
[0032]藥劑量加入量:具體使用量(g/h)根據(jù)實際土地面積計算；
[0033]水加入量:具體使用量(g/h)根據(jù)實際土地面積計算；
[0034]配藥儲槽17液位下限是系統(tǒng)設(shè)置的初始值(即20% )，一般是不會隨意調(diào)整的，當(dāng)出現(xiàn)肥料槽結(jié)塊或垢后，造成液位不準(zhǔn)時，如果無法及時清理，需要對低液位重新設(shè)定，當(dāng)清理完畢后，仍需要恢復(fù)為初始值；液位現(xiàn)場顯示并能輸出遠程電流信號，儲槽攪拌機10、加藥計量泵19跟液位互為聯(lián)鎖，即自動加藥系統(tǒng)及其聯(lián)鎖開關(guān)必須置于聯(lián)鎖位置，力口料快結(jié)束時，系統(tǒng)檢測到配藥儲槽17的液位低于20%值時，會自動啟動水入料模式進行管理沖洗及注水，通過PLC系統(tǒng)3的控制柜上的聯(lián)鎖切換開關(guān)實現(xiàn)，開關(guān)在聯(lián)鎖位置時，無法啟動打水泵注入水，只有切換到解除位置時，方可獨立操作打水泵注水，同時為了保護電機，對攪拌電流值進行相應(yīng)的設(shè)定，PLC控制系統(tǒng)3檢測空轉(zhuǎn)電流時，會自動停止攪拌，這個設(shè)定值是根據(jù)實際采購的電機空轉(zhuǎn)電流值設(shè)定；
[0035]考慮以后系統(tǒng)升級，設(shè)備改造等因素，在PLC控制系統(tǒng)3的控制柜中卡件上預(yù)留相應(yīng)卡件通道，做為備用；
[0036]PLC控制系統(tǒng)3還可以輸出加藥流量信號，自動調(diào)整加藥流量；
[0037]同時為保證滴灌輸送系統(tǒng)的正常運行，考慮所輸送水結(jié)垢及帶泥沙極易堵塞輸送管道及設(shè)備，通過過濾器反沖洗系統(tǒng)2對所輸送水進行過濾，過濾器26的正常運行與否，直接影響滴灌工作，為此，通過對過濾器26進出口的壓差進行控制，當(dāng)過濾器26進口和出口的壓差達到0.3bar時，過濾器自動進行反沖洗，同時當(dāng)過濾器26運行時間達到控制器31設(shè)定的時間間隔(6?8小時)時，可以通過PLC控制器對過濾器26進/排水電動閥門自動切換，對過濾器26進行反沖洗，從而實現(xiàn)過濾器26逐臺清洗；
[0038]反沖洗過程:此時過濾器26的流向?qū)l(fā)生改變，水從底部流入，經(jīng)由砂濾層后從上部排污管流出，砂層被水沖起向上膨脹，砂間的雜質(zhì)被沖出并排走；每臺過濾器的反洗時間約為60?120秒，直到反沖洗排水電磁閥29排污口流出的水變得潔凈；控制器將控制過濾器的清洗過濾過程，直到整個系統(tǒng)清洗完畢，系統(tǒng)重新進入過濾狀態(tài)；控制柜中安裝有控制器、繼電器、接觸器、空開等元件，也設(shè)有手動沖洗開關(guān)，隨時可以手動沖洗；所述自動反沖洗和手動沖洗兩者結(jié)合使用，能確保過濾器26為用戶提供較佳過濾水質(zhì)。
[0039]另外，控制器還可以通過計算機總線或無線數(shù)據(jù)傳輸通道連接到上位機，允許人為干預(yù)，可以讀取農(nóng)田灌溉相應(yīng)數(shù)據(jù)，同時可以聯(lián)機打印相關(guān)數(shù)據(jù)，以備查詢，實現(xiàn)農(nóng)田節(jié)水灌溉科學(xué)管理，可大大節(jié)約成本從而提高農(nóng)田灌溉技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)，由自動加藥系統(tǒng)(1)、過濾器反沖洗系統(tǒng)(2)、PLC控制系統(tǒng)(3)組成，其特征在于， 所述自動加藥系統(tǒng)(1)包括配藥儲槽(17)、儲槽攪拌機(10)、打水泵(13)、加藥計量泵(19)、儲槽液位控制系統(tǒng)，所述儲槽液位控制系統(tǒng)的控制信號接入所述PLC控制系統(tǒng)(3)中；過濾器反沖洗系統(tǒng)(2)包括過濾器(26)、反洗電磁閥(25)、遠程壓力表(27)、定時時間繼電器，所述定時時間繼電器設(shè)于PLC控制系統(tǒng)(3)上；所述PLC控制系統(tǒng)(3)包括控制柜及設(shè)于其中的控制器、PLC人機界面，所述控制柜既操縱自動加藥系統(tǒng)，又操縱過濾器反沖洗系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統(tǒng)，其特征在于:所述控制柜是PLC控制系統(tǒng)(3)中的一部分，也就是其硬件部分，內(nèi)部有空開、端子排、繼電器、接觸器、卡件，每臺控制柜設(shè)有二臺配藥儲槽攪拌裝置(10)電機、二臺加藥計量泵(19)電機的手動/自動操作開關(guān)，配藥儲槽低液位報警器，其報警是通過置揚聲器來實現(xiàn)。
【文檔編號】A01C23/04GK204090530SQ201420451753
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】包慶山, 李浩放, 俞秋平, 李紅春, 牟克田, 黃龍, 康金福, 楊小波, 趙志坤 申請人:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司