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罗茨风机节电系统设计

罗茨风机节电系统设计

罗茨风机一般用于输送氧气或者其他易燃易爆腐蚀性气体,尤其是在污水处理厂中利用风机出口旁路控制阀组实现气体入口系统压力的自控。风机系统的工作量主要由阀门的开度和电机运转频率来考核,而阀门开度和电机运转频率由前端信息给予的信息量来控制。但是由于其采用阀门调节风量的方式会造成大量的电能浪费,也不能准确地调节送风量,会给企业带来大量浪费。在污水处理厂罗茨鼓风机节电系统的设计中运用单片机AT89S52进行对罗茨风机运作的主要控制。采用溶解氧测定仪传感技术采集污水中的氧浓度信息。应用LED指示灯方便快捷地实时表现风机的工作情况,从而实现罗茨风机调节的自动化设计。

系统设计方案

通过应用溶解氧测量仪采集污水中的含氧量DO,然后通过将信号传递给单片机AT89S52进行数据分析处理,具体的DO值和电路的分频选择用LED分频指示灯用来表示,通过驱动器件进行对电机的电机驱动,实时控制风机的工作频率,即开闭状况。在不同的频率下,风机的运转速率不同,开闭程度也不同。实施对风机工作状态的监督和控制。

系统设计
选用OOS61荧光法溶解氧传感器进行对污水水样的氧浓度测定;水中溶解氧浓度的连续测量在水处理领域起着重要的作用,可以高效率地完成污水厂中活性污泥池里面氧浓度的测量、氧浓度的调节,从而降解生物化学物质;也可以在各种水文信息中监控河、海、湖的氧浓度,显示水文对应的质量。饮用水质检也可以用该传感器进行检测。

步进电机电路设计
步进电机把从ULN2003A处理过的电脉冲信号转换成机械位移,包括角度的位置变化和线段的长短变化。它是现代控制理论的执行者,也是主要受控部分。在设计中代表被实时监测控制的罗茨风机。在负载情况不超过额定数目时电机的角速度线速度以及停下的时间、具体位置都被脉冲信号的数量、频率影响。
LED指示灯电路设计
系统中的指示灯包括按照溶解氧浓度对电机频率选择的分频指示灯和按照不同速度运行的速度指示灯。不同的电流流经速度指示灯时指示灯亮起,表示不同溶解氧浓度下风机的不同运转速度,实现对风机的有级调控。

分频指示灯用四种颜色(绿、蓝、黄、红)的LED指示灯等表示不同的氧浓度对应的值,然后选择不同的线路进行电机转速的调节,比方说把1-100之间的自然数作为对氧浓度(DO值)的表示,则不亮灯为系统未启动或者DO值在20以下;绿色为20-40的DO值;蓝色为40-60DO值;黄色为60-80的DO值;红色为80-100的DO值。在电路图中,D1连接到ULN2003A驱动电路的1C端口,D2连接到2C,D3连接到3C端口,D4与驱动器件的4C端口直接连接,同时也连接步进电机接线。

本设计通过AT89S52对风机进行控制。用溶解氧测定仪采集污水中的氧浓度信息,在设计中用步进电机代表被实时监测控制的罗茨鼓风机,通过LED指示灯方便快捷地实时表现罗茨风机的工作情况,完成对罗茨鼓风机工作状态的监督和控制,达到对污水处理厂的节能控制。


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