滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統的制作方法
【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，由自動加藥系統(1)、過濾器反沖洗系統(2)、PLC控制系統(3)組成，所述自動加藥系統(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；過濾器反沖洗系統(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(3)包括控制柜及設于其中的控制器、PLC人機界面。該裝置通過安裝自動加藥系統和過濾器反沖洗系統，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

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于滴灌工程系統節水裝置，具體涉及一種滴灌工程系統的自動加藥肥及過濾器反沖洗自動化裝置。

【背景技術】
[0002]滴灌系統工程節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/電氣控制系統及連接管路、發電機、帶車輪的撬塊、驅動馬達等構成。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致秧苗燒死，加量較少地塊起不到肥或是藥的作用，造成產能下降。現在大部分過濾設備，沒有安裝壓力檢測設備，過濾器堵塞或是過濾效果下降無法發現，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。因為過濾器內部結構緊湊，且過濾器的密度較高，采用人工清理只能處理表面的雜質，對設備內部無法清理，導致過濾器頻繁堵塞，嚴重影響使用效率。


【發明內容】

[0003]發明目的:研究發明一種自動加藥(肥)及過濾器反沖洗系統，解決現有滴灌系統首部裝置藥或肥的配比濃度不均勻、加藥(肥)系統、過濾系統人工清洗不徹底、使用效率不聞等問題。
[0004]技術方案:滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統，由自動加藥系統1、過濾器反沖洗系統2、PLC控制系統3組成，
[0005]所述自動加藥系統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，所述儲槽液位控制系統的控制信號接入所述PLC控制系統3中；
[0006]過濾器反沖洗系統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于PLC控制系統3上；
[0007]所述PLC控制系統3包括控制柜及設于其中的控制器、PLC人機界面，所述控制柜既操縱自動加藥系統，又操縱過濾器反沖洗系統，便于操作；所述控制柜也可以分開設成自動加藥系統控制柜、過濾器反沖洗系統控制柜。
[0008]所述控制柜是PLC控制系統3中的一部分，也就是其硬件部分，內部有空開、端子排、繼電器、接觸器、卡件等相關元器件，每臺控制柜設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，配藥儲槽低液位報警器，其報警是通過置揚聲器來實現；
[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，所述控制器發出指令，打水泵13及反洗電磁閥25自行關閉，此時藥(肥)料進入系統管線，所述管線系統中檢測到流量、壓力數據均輸入到控制器中，由控制器對數據進行判斷，當肥料加入后期即將結束時，PLC控制系統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)根據實際土地面積計算；
[0013]水加入量:具體使用量(g/h)根據實際土地面積計算；
[0014]配藥儲槽17液位下限是系統設置的初始值(即20% )，一般是不會隨意調整的，當出現肥料槽結塊或垢后，造成液位不準時，如果無法及時清理，需要對低液位重新設定，當清理完畢后，仍需要恢復為初始值；液位現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跟液位互為聯鎖，即自動加藥系統及其聯鎖開關必須置于聯鎖位置，力口料快結束時，系統檢測到配藥儲槽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3的控制柜上的聯鎖切換開關實現，開關在聯鎖位置時，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的設定，PLC控制系統3檢測空轉電流時，會自動停止攪拌，這個設定值是根據實際采購的電機空轉電流值設定；
[0015]考慮以后系統升級，設備改造等因素，在PLC控制系統3的控制柜中卡件上預留相應卡件通道，做為備用；
[0016]PLC控制系統3還可以輸出加藥流量信號，自動調整加藥流量；
[0017]同時為保證滴灌輸送系統的正常運行，考慮所輸送水結垢及帶泥沙極易堵塞輸送管道及設備，通過過濾器反沖洗系統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，同時當過濾器26運行時間達到控制器設定的時間間隔(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，從而實現過濾器26逐臺清洗；
[0018]反沖洗過程:此時過濾器26的流向將發生改變，水從底部流入，經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，直到整個系統清洗完畢，系統重新進入過濾狀態；控制柜中安裝有控制器、繼電器、接觸器、空開等元件，也設有手動沖洗開關，隨時可以手動沖洗；所述自動反沖洗和手動沖洗兩者結合使用，能確保過濾器26為用戶提供較佳過濾水質。
[0019]另外，控制器還可以通過計算機總線或無線數據傳輸通道連接到上位機，允許人為干預，可以讀取農田灌溉相應數據，同時可以聯機打印相關數據，以備查詢，實現農田節水灌溉科學管理，可大大節約成本從而提高農田灌溉技術。
[0020]本實用新型的優點和有益效果:該裝置通過安裝自動加藥系統和過濾器反沖洗系統，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構示意圖；
[0022]圖2是本實用新型工作過程示意框圖。

【具體實施方式】
[0023]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0024]結合圖1、圖2所示，滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統，由自動加藥系統1、過濾器反沖洗系統2、PLC控制系統3組成，
[0025]所述自動加藥系統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，所述儲槽液位控制系統的控制信號接入所述PLC控制系統3中；
[0026]過濾器反沖洗系統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于PLC控制系統3上；
[0027]所述PLC控制系統3包括控制柜及設于其中的控制器、PLC人機界面，所述控制柜既操縱自動加藥系統，又操縱過濾器反沖洗系統，便于操作；所述控制柜也可以分開設成自動加藥系統控制柜、過濾反沖洗系統控制柜。
[0028]所述控制柜是PLC控制系統3中的一部分，也就是其硬件部分，內部有空開、端子排、繼電器、接觸器、卡件等相關元器件，每臺控制柜設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，配藥儲槽低液位報警器，其報警是通過置揚聲器來實現；
[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，所述控制器發出指令，打水泵13及反洗電磁閥25自行關閉，此時藥(肥)料進入系統管線，所述管線系統中檢測到流量、壓力數據均輸入到控制器中，由控制器對數據進行判斷，當肥料加入后期即將結束時，PLC控制系統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)根據實際土地面積計算；
[0033]水加入量:具體使用量(g/h)根據實際土地面積計算；
[0034]配藥儲槽17液位下限是系統設置的初始值(即20% )，一般是不會隨意調整的，當出現肥料槽結塊或垢后，造成液位不準時，如果無法及時清理，需要對低液位重新設定，當清理完畢后，仍需要恢復為初始值；液位現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跟液位互為聯鎖，即自動加藥系統及其聯鎖開關必須置于聯鎖位置，力口料快結束時，系統檢測到配藥儲槽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3的控制柜上的聯鎖切換開關實現，開關在聯鎖位置時，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的設定，PLC控制系統3檢測空轉電流時，會自動停止攪拌，這個設定值是根據實際采購的電機空轉電流值設定；
[0035]考慮以后系統升級，設備改造等因素，在PLC控制系統3的控制柜中卡件上預留相應卡件通道，做為備用；
[0036]PLC控制系統3還可以輸出加藥流量信號，自動調整加藥流量；
[0037]同時為保證滴灌輸送系統的正常運行，考慮所輸送水結垢及帶泥沙極易堵塞輸送管道及設備，通過過濾器反沖洗系統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，同時當過濾器26運行時間達到控制器31設定的時間間隔(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，從而實現過濾器26逐臺清洗；
[0038]反沖洗過程:此時過濾器26的流向將發生改變，水從底部流入，經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，直到整個系統清洗完畢，系統重新進入過濾狀態；控制柜中安裝有控制器、繼電器、接觸器、空開等元件，也設有手動沖洗開關，隨時可以手動沖洗；所述自動反沖洗和手動沖洗兩者結合使用，能確保過濾器26為用戶提供較佳過濾水質。
[0039]另外，控制器還可以通過計算機總線或無線數據傳輸通道連接到上位機，允許人為干預，可以讀取農田灌溉相應數據，同時可以聯機打印相關數據，以備查詢，實現農田節水灌溉科學管理，可大大節約成本從而提高農田灌溉技術。
【權利要求】
1.滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統，由自動加藥系統(1)、過濾器反沖洗系統(2)、PLC控制系統(3)組成，其特征在于， 所述自動加藥系統(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，所述儲槽液位控制系統的控制信號接入所述PLC控制系統(3)中；過濾器反沖洗系統(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于PLC控制系統(3)上；所述PLC控制系統(3)包括控制柜及設于其中的控制器、PLC人機界面，所述控制柜既操縱自動加藥系統，又操縱過濾器反沖洗系統。
2.根據權利要求1所述的滴灌裝置自動加藥及過濾器反沖洗系統，其特征在于:所述控制柜是PLC控制系統(3)中的一部分，也就是其硬件部分，內部有空開、端子排、繼電器、接觸器、卡件，每臺控制柜設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，配藥儲槽低液位報警器，其報警是通過置揚聲器來實現。
【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 優先權日:2014年8月12日
【發明者】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:青海鹽湖工業股份有限公司