一种污水提升泵的变频控制方法及控制器与流程

1.本发明涉及污水站提升泵的控制领域，具体涉及一种污水提升泵的变频控制方法及控制器。


背景技术：

2.污水提升泵站是将城市污水抽入污水厂进行净化处理的一个中间加压泵站，是城市排水系统重要的污水中转站。污水提升泵是污水站的能耗大户，也是设备管理的重点，其传统的控制方式分为本地控制、远程控制与自动控制，其中本地控制和远程控制均为人为手动操作设备启停，操作人员根据现场实际情况进行启停操作；自动控制主要设置启停液位，实现提升泵自动根据液位高开低关。手动控制方式操作繁杂，自动控制方式简单但会频繁启停，对提升泵使用寿命不利。以上控制方式均是提升泵工频运行，其输出没有跟随污水输入量变化而变化，造成大流量排水、液位波动大，无法做到平稳输送污水和节能降耗的效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种污水提升泵的变频控制方法及控制器，旨在解决上述问题和建立一套高效、低耗、科学的控制系统，加入电网峰平谷时段控制，让其大部分时间工作在平、谷时段，充分利用电网闲时能量，有效管理污水提升泵。
4.一种污水提升泵的变频控制方法，包括以下步骤：s1：系统预设5段液位，分别为h1~h5，且h1＜h2＜h3＜h4＜h5；s2：系统预设提升泵在峰、平、谷3个工作时段的频率下限值f
min
和上限值f
max
；s3：系统预设调频系数k值；s4：系统预设调频时间t；s5：采集第t时刻污水池的液位值h
t
；s6：计算提升泵第t时刻的频率，计算方法为，且f
min
＜f
t
＜fmax，其中f
t
是当前时刻的频率，f
t-1
是上一时刻的频率，当前时刻t与上一时刻t-1的时间间隔即是s4所述调频时间t；s7：谷时段：若h
t
＞h2，启动提升泵，并以s6所述的计算频率f
t
运行，当h1＜h
t
≤h2时，提升泵以下限频率f
min
运行，当h
t
＜h1时，停止提升泵；s8：平时段：若h
t
＞h3，启动提升泵，并以s6所述的计算频率f
t
运行，当h2＜h
t
≤h3时，提升泵以下限频率f
min
运行，当h
t
＜h2时，停止提升泵；s9：峰时段：若h
t
＞h4，启动提升泵，并以s6所述的计算频率f
t
运行，当h3＜h
t
≤h4时，提升泵以下限频率f
min
运行，当h
t
＜h3时，停止提升泵；污水提升泵的变频控制器，所述控制器为触摸屏，其与控制污水提升泵的变频器相连，控制器的功能模块包括：液位采集功能模块，用于实时采集污水池的液位；
峰平谷时段功能模块，用于实时根据当前时间执行峰、平、谷时段策略；提升泵频率计算功能模块，用于实时根据液位差计算提升泵下一个工作频率；提升泵频率调节功能模块，用于与控制提升泵的变频器通信，调节变频器输出频率，即调节提升泵运行频率。
5.本发明的有益效果是污水提升泵输出实时跟随污水输入量或液位变化调节提升泵的工作频率，计算简单、快速，控制智能、自动化，在保障污水池液位在峰、平、谷各时段合理液位的前提下，平稳输送污水，降低污水提升泵能耗，减少能源浪费。
附图说明
6.图1是本发明实施例提供的污水提升泵变频控制器系统的结构框图。
7.图2是本发明实施例提供的污水提升泵变频控制方法的流程框图。
具体实施方式
8.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。
9.图1是本发明实施例提供的污水提升泵变频控制器系统的结构框图。本实施例所述变频控制器系统包括污水池、污水入口、污水出口、提升泵、控制器、变频器和液位传感器，城市污水由污水入口进入污水池，由污水站提升泵加压排出污水出口至污水处理厂；控制器通过rs485总线连接变频器和液位传感器，用于控制变频器和采集污水池液位；变频器与提升泵电气连接，用于输出驱动提升泵，实现变频控制；液位传感器安装在污水池中的合适位置。
10.图2是本发明实施例提供的污水提升泵变频控制方法的流程框图，如图所示，本实施例提供的污水提升泵变频控制方法包括：s1：系统预设污水池5段液位值，即在控制器触摸屏上预设h1~h5分别为1m、1.5m、2m、2.5m、3m；s2：系统预设提升泵峰、平、谷时段的频率上限值均为50hz，下限值分别为30hz、35hz、38hz；s3：系统预设调频系数k值，即在控制器触摸屏上预设调频系数k值，根据提升泵的实际情况，本实施例最优值设为10；s4：系统预设调频时间，即在控制器触摸屏上预设调频时间，根据实际情况，本实施例设置为60秒；s5：采集污水池的液位值h；s6：计算提升泵第t时刻的频率，其计算方法是，其中f
t
是当前时刻的频率，f
t-1
是上一时刻的频率，当前时刻t与上一时刻t-1的时间间隔即是s4所述调频时间60秒；s7：若是谷时段，且h＞h2，启动提升泵，并以s6计算的频率ft运行，当h1＜h≤h2时，提升泵以谷时段下限频率运行，当h＜h1时，停止提升泵；s8：若是平时段，且h＞h3，启动提升泵，并以s6计算的频率ft运行，当h2＜h≤h3时，提升泵以平时段下限频率运行，当h＜h2时，停止提升泵；
s9：若是峰时段，且h＞h4，启动提升泵，并以s6计算的频率ft运行，当h3＜h≤h4时，提升泵以峰时段下限频率运行，当h＜h3时，停止提升泵。
11.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，其描述较为具体和详细，但并不用于限制本发明；应当指出，在不脱离本发明精神的前提下，对上述技术特点做任何修改、等同替换和改进等，都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。


技术特征：
1.一种污水提升泵的变频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1： 系统预设5段液位，分别为h1~h5，且h1＜h2＜h3＜h4＜h5；s2：系统预设提升泵在峰、平、谷3个工作时段的频率下限值f
min
和上限值f
max
；s3：系统预设调频系数k值；s4：系统预设调频时间t；s5：采集第t时刻污水池的液位值h
t
；s6：计算提升泵第t时刻的频率，计算方法为 ，且f
min
＜f
t
＜fmax，其中f
t
是当前时刻的频率，f
t-1
是上一时刻的频率，当前时刻t与上一时刻t-1的时间间隔即是s4所述调频时间t；s7：谷时段：若h
t
＞h2，启动提升泵，并以s6所述的计算频率f
t
运行，当h1＜h
t
≤h2时，提升泵以下限频率f
min
运行，当h
t
＜h1时，停止提升泵；s8：平时段：若h
t
＞h3，启动提升泵，并以s6所述的计算频率f
t
运行，当h2＜h
t
≤h3时，提升泵以下限频率f
min
运行，当h
t
＜h2时，停止提升泵；s9：峰时段：若h
t
＞h4，启动提升泵，并以s6所述的计算频率f
t
运行，当h3＜h
t
≤h4时，提升泵以下限频率f
min
运行，当h
t
＜h3时，停止提升泵。2.污水提升泵的变频控制器，其特征在于，控制器与控制提升泵的变频器相连，所述控制器为触摸屏，其功能模块包括：液位采集功能模块，用于实时采集污水池的液位；峰平谷时段功能模块，用于实时根据当前时间执行峰、平、谷时段策略；提升泵频率计算功能模块，用于实时根据液位差计算提升泵下一个工作频率；提升泵频率调节功能模块，用于与控制提升泵的变频器通信，调节变频器输出频率，即调节提升泵运行频率。

技术总结
本发明适用于污水站提升泵的控制领域，提供一种污水提升泵的变频控制方法及控制器，为解决传统控制方法存在设备频繁启停、操作繁杂、大流量排水、液位波动大和能源浪费的问题。所述提升泵是污水站重要设备，电气上与变频器连接，所述控制器为触摸屏，控制器通过RS485总线与控制提升泵的变频器连接，所述方法其特征在于：实时采集污水池的液位并根据液位差计算提升泵输出跟随污水输入量所需的工作频率，实时通过控制变频器输出间接对提升泵进行变频控制。本发明具体用于实时跟随污水输入量调节提升泵的工作频率，并加入峰平谷时段控制，有着智能、自动、平稳、节能、跟随性好等特点。跟随性好等特点。跟随性好等特点。


技术研发人员：汪栎鹤 陈华
受保护的技术使用者：高格立节能科技（海南）有限公司
技术研发日：2022.01.24
技术公布日：2022/3/18