滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统，由自动加药系统(1)、过滤器反冲洗系统(2)、PLC控制系统(3)组成，所述自动加药系统(1)包括配药储槽(17)、储槽搅拌机(10)、打水泵(13)、加药计量泵(19)、储槽液位控制系统；过滤器反冲洗系统(2)包括过滤器(26)、反洗电磁阀(25)、远程压力表(27)、定时时间继电器；所述PLC控制系统(3)包括控制柜及设于其中的控制器、PLC人机界面。该装置通过安装自动加药系统和过滤器反冲洗系统，增加了药或肥的配比浓度的均匀性和灵敏性，并能对过滤系统进行自动彻底清理、提高其使用效率等。
【专利说明】滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于滴灌工程系统节水装置，具体涉及一种滴灌工程系统的自动加药肥及过滤器反冲洗自动化装置。
【背景技术】
[0002]滴灌系统工程节水装置一般由输送水泵、过滤器、加药(肥)装置、计量仪表、控制阀门、仪表/电气控制系统及连接管路、发电机、带车轮的撬块、驱动马达等构成。施肥或是加药一般采用人工搅拌溶解、用量估算等办法进行施肥和加药，存在药或是肥的配比浓度不均匀的问题，造成有的地块施肥或施药过多，有的地块肥料或施药又较少，加量较多地块可能导致秧苗烧死，加量较少地块起不到肥或是药的作用，造成产能下降。现在大部分过滤设备，没有安装压力检测设备，过滤器堵塞或是过滤效果下降无法发现，检查出过滤器堵塞之后，一般采用人工清理的办法进行清理。因为过滤器内部结构紧凑，且过滤器的密度较高，采用人工清理只能处理表面的杂质，对设备内部无法清理，导致过滤器频繁堵塞，严重影响使用效率。
【发明内容】
[0003]发明目的:研究发明一种自动加药(肥)及过滤器反冲洗系统，解决现有滴灌系统首部装置药或肥的配比浓度不均匀、加药(肥)系统、过滤系统人工清洗不彻底、使用效率不闻等问题。
[0004]技术方案:滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统，由自动加药系统1、过滤器反冲洗系统2、PLC控制系统3组成，
[0005]所述自动加药系统I包括配药储槽17、储槽搅拌机10、打水泵13、加药计量泵19、储槽液位控制系统，所述储槽液位控制系统的控制信号接入所述PLC控制系统3中；
[0006]过滤器反冲洗系统2包括过滤器26、反洗电磁阀25、远程压力表27、定时时间继电器，所述定时时间继电器设于PLC控制系统3上；
[0007]所述PLC控制系统3包括控制柜及设于其中的控制器、PLC人机界面，所述控制柜既操纵自动加药系统，又操纵过滤器反冲洗系统，便于操作；所述控制柜也可以分开设成自动加药系统控制柜、过滤器反冲洗系统控制柜。
[0008]所述控制柜是PLC控制系统3中的一部分，也就是其硬件部分，内部有空开、端子排、继电器、接触器、卡件等相关元器件，每台控制柜设有二台配药储槽搅拌装置10电机、二台加药计量泵19电机的手动/自动操作开关，配药储槽低液位报警器，其报警是通过置扬声器来实现；
[0009]在自动加药时，所述配药储槽17的出口连接加药计量泵19及篮式管道过滤器(在图1未显示)，其中，打水泵13及加药计量泵19通过控制器上的电机启停模块进行控制，在药或肥料进入水管道之前，所述控制器发出指令，打水泵13及反洗电磁阀25自行关闭，此时药(肥)料进入系统管线，所述管线系统中检测到流量、压力数据均输入到控制器中，由控制器对数据进行判断，当肥料加入后期即将结束时，PLC控制系统3检测到配药储槽17的液位低于其下限20%，自动停加药计量泵19，自动切换至水进入管线系统模式，即进入冲洗阶段，将管道中残留的肥料完全冲干净，避免造成浪费；
[0010]各阈值设置如下:
[0011]配药储槽17液位:20?90 %，20 %是其下限，90 %上限；
[0012]药剂量加入量:具体使用量(g/h)根据实际土地面积计算；
[0013]水加入量:具体使用量(g/h)根据实际土地面积计算；
[0014]配药储槽17液位下限是系统设置的初始值(即20% )，一般是不会随意调整的，当出现肥料槽结块或垢后，造成液位不准时，如果无法及时清理，需要对低液位重新设定，当清理完毕后，仍需要恢复为初始值；液位现场显示并能输出远程电流信号，储槽搅拌机10、加药计量泵19跟液位互为联锁，即自动加药系统及其联锁开关必须置于联锁位置，力口料快结束时，系统检测到配药储槽17的液位低于20%值时，会自动启动水入料模式进行管理冲洗及注水，通过PLC系统3的控制柜上的联锁切换开关实现，开关在联锁位置时，无法启动打水泵注入水，只有切换到解除位置时，方可独立操作打水泵注水，同时为了保护电机，对搅拌电流值进行相应的设定，PLC控制系统3检测空转电流时，会自动停止搅拌，这个设定值是根据实际采购的电机空转电流值设定；
[0015]考虑以后系统升级，设备改造等因素，在PLC控制系统3的控制柜中卡件上预留相应卡件通道，做为备用；
[0016]PLC控制系统3还可以输出加药流量信号，自动调整加药流量；
[0017]同时为保证滴灌输送系统的正常运行，考虑所输送水结垢及带泥沙极易堵塞输送管道及设备，通过过滤器反冲洗系统2对所输送水进行过滤，过滤器26的正常运行与否，直接影响滴灌工作，为此，通过对过滤器26进出口的压差进行控制，当过滤器26进口和出口的压差达到0.3bar时，过滤器自动进行反冲洗，同时当过滤器26运行时间达到控制器设定的时间间隔(6?8小时)时，可以通过PLC控制器对过滤器26进/排水电动阀门自动切换，对过滤器26进行反冲洗，从而实现过滤器26逐台清洗；
[0018]反冲洗过程:此时过滤器26的流向将发生改变，水从底部流入，经由砂滤层后从上部排污管流出，砂层被水冲起向上膨胀，砂间的杂质被冲出并排走；每台过滤器的反洗时间约为60?120秒，直到反冲洗排水电磁阀29排污口流出的水变得洁净；控制器将控制过滤器的清洗过滤过程，直到整个系统清洗完毕，系统重新进入过滤状态；控制柜中安装有控制器、继电器、接触器、空开等元件，也设有手动冲洗开关，随时可以手动冲洗；所述自动反冲洗和手动冲洗两者结合使用，能确保过滤器26为用户提供较佳过滤水质。
[0019]另外，控制器还可以通过计算机总线或无线数据传输通道连接到上位机，允许人为干预，可以读取农田灌溉相应数据，同时可以联机打印相关数据，以备查询，实现农田节水灌溉科学管理，可大大节约成本从而提高农田灌溉技术。
[0020]本实用新型的优点和有益效果:该装置通过安装自动加药系统和过滤器反冲洗系统，增加了药或肥的配比浓度的均匀性和灵敏性，并能对过滤系统进行自动彻底清理、提高其使用效率等。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型平面结构示意图；
[0022]图2是本实用新型工作过程示意框图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
[0024]结合图1、图2所示，滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统，由自动加药系统1、过滤器反冲洗系统2、PLC控制系统3组成，
[0025]所述自动加药系统I包括配药储槽17、储槽搅拌机10、打水泵13、加药计量泵19、储槽液位控制系统，所述储槽液位控制系统的控制信号接入所述PLC控制系统3中；
[0026]过滤器反冲洗系统2包括过滤器26、反洗电磁阀25、远程压力表27、定时时间继电器，所述定时时间继电器设于PLC控制系统3上；
[0027]所述PLC控制系统3包括控制柜及设于其中的控制器、PLC人机界面，所述控制柜既操纵自动加药系统，又操纵过滤器反冲洗系统，便于操作；所述控制柜也可以分开设成自动加药系统控制柜、过滤反冲洗系统控制柜。
[0028]所述控制柜是PLC控制系统3中的一部分，也就是其硬件部分，内部有空开、端子排、继电器、接触器、卡件等相关元器件，每台控制柜设有二台配药储槽搅拌装置10电机、二台加药计量泵19电机的手动/自动操作开关，配药储槽低液位报警器，其报警是通过置扬声器来实现；
[0029]在自动加药时，所述配药储槽17的出口连接加药计量泵19及篮式管道过滤器(在图1未显示)，其中，打水泵13及加药计量泵19通过控制器上的电机启停模块进行控制，在药或肥料进入水管道之前，所述控制器发出指令，打水泵13及反洗电磁阀25自行关闭，此时药(肥)料进入系统管线，所述管线系统中检测到流量、压力数据均输入到控制器中，由控制器对数据进行判断，当肥料加入后期即将结束时，PLC控制系统3检测到配药储槽17的液位低于其下限20%，自动停加药计量泵19，自动切换至水进入管线系统模式，即进入冲洗阶段，将管道中残留的肥料完全冲干净，避免造成浪费；
[0030]各阈值设置如下:
[0031]配药储槽17液位:20?90%，20%是其下限，90%上限；
[0032]药剂量加入量:具体使用量(g/h)根据实际土地面积计算；
[0033]水加入量:具体使用量(g/h)根据实际土地面积计算；
[0034]配药储槽17液位下限是系统设置的初始值(即20% )，一般是不会随意调整的，当出现肥料槽结块或垢后，造成液位不准时，如果无法及时清理，需要对低液位重新设定，当清理完毕后，仍需要恢复为初始值；液位现场显示并能输出远程电流信号，储槽搅拌机10、加药计量泵19跟液位互为联锁，即自动加药系统及其联锁开关必须置于联锁位置，力口料快结束时，系统检测到配药储槽17的液位低于20%值时，会自动启动水入料模式进行管理冲洗及注水，通过PLC系统3的控制柜上的联锁切换开关实现，开关在联锁位置时，无法启动打水泵注入水，只有切换到解除位置时，方可独立操作打水泵注水，同时为了保护电机，对搅拌电流值进行相应的设定，PLC控制系统3检测空转电流时，会自动停止搅拌，这个设定值是根据实际采购的电机空转电流值设定；
[0035]考虑以后系统升级，设备改造等因素，在PLC控制系统3的控制柜中卡件上预留相应卡件通道，做为备用；
[0036]PLC控制系统3还可以输出加药流量信号，自动调整加药流量；
[0037]同时为保证滴灌输送系统的正常运行，考虑所输送水结垢及带泥沙极易堵塞输送管道及设备，通过过滤器反冲洗系统2对所输送水进行过滤，过滤器26的正常运行与否，直接影响滴灌工作，为此，通过对过滤器26进出口的压差进行控制，当过滤器26进口和出口的压差达到0.3bar时，过滤器自动进行反冲洗，同时当过滤器26运行时间达到控制器31设定的时间间隔(6?8小时)时，可以通过PLC控制器对过滤器26进/排水电动阀门自动切换，对过滤器26进行反冲洗，从而实现过滤器26逐台清洗；
[0038]反冲洗过程:此时过滤器26的流向将发生改变，水从底部流入，经由砂滤层后从上部排污管流出，砂层被水冲起向上膨胀，砂间的杂质被冲出并排走；每台过滤器的反洗时间约为60?120秒，直到反冲洗排水电磁阀29排污口流出的水变得洁净；控制器将控制过滤器的清洗过滤过程，直到整个系统清洗完毕，系统重新进入过滤状态；控制柜中安装有控制器、继电器、接触器、空开等元件，也设有手动冲洗开关，随时可以手动冲洗；所述自动反冲洗和手动冲洗两者结合使用，能确保过滤器26为用户提供较佳过滤水质。
[0039]另外，控制器还可以通过计算机总线或无线数据传输通道连接到上位机，允许人为干预，可以读取农田灌溉相应数据，同时可以联机打印相关数据，以备查询，实现农田节水灌溉科学管理，可大大节约成本从而提高农田灌溉技术。
【权利要求】
1.滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统，由自动加药系统(1)、过滤器反冲洗系统(2)、PLC控制系统(3)组成，其特征在于， 所述自动加药系统(1)包括配药储槽(17)、储槽搅拌机(10)、打水泵(13)、加药计量泵(19)、储槽液位控制系统，所述储槽液位控制系统的控制信号接入所述PLC控制系统(3)中；过滤器反冲洗系统(2)包括过滤器(26)、反洗电磁阀(25)、远程压力表(27)、定时时间继电器，所述定时时间继电器设于PLC控制系统(3)上；所述PLC控制系统(3)包括控制柜及设于其中的控制器、PLC人机界面，所述控制柜既操纵自动加药系统，又操纵过滤器反冲洗系统。
2.根据权利要求1所述的滴灌装置自动加药及过滤器反冲洗系统，其特征在于:所述控制柜是PLC控制系统(3)中的一部分，也就是其硬件部分，内部有空开、端子排、继电器、接触器、卡件，每台控制柜设有二台配药储槽搅拌装置(10)电机、二台加药计量泵(19)电机的手动/自动操作开关，配药储槽低液位报警器，其报警是通过置扬声器来实现。
【文档编号】A01C23/04GK204090530SQ201420451753
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】包庆山, 李浩放, 俞秋平, 李红春, 牟克田, 黄龙, 康金福, 杨小波, 赵志坤 申请人:青海盐湖工业股份有限公司