Устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двтоесномм свидетельству(71) Запорожский конструкторско-технологический институт сельскохозяйственного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР В 1194446, кл. В 01 П 21/00, 1980.Авторское свидетельство СССР У 1172577, кл. В 01 П 21/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УДАЛЕНИЕМ ОСАДКА ИЗ ОТСТОЙНИКА, содержащее датчики началь- . ного и крайнего положений исполнительного механизма выгрузки осадка, выходы которых связаны с входами станции управления, а входы - с выходами исполнительного механизма, регистр первой паузы, один выход которого соединен через блок совпадений истанцию управления с исполнительным механизмом, а входы - с выходами блока счета времени и регистра счета коротких ходов, регистр второй паузы, вы,901230622 А 1(504 В. 01 0 21 00 С 05 Р 27 00 ходы которого соединены с входами блока счета времени и блока совпадений, а входы - с выходами регистра счета коротких ходов, блока счета времени и датчика начального положения, другие входы блока счета времени связаны с выходами датчика начального положения и регистра первой паузы, другой вход блока совпадений соединен с выходом регистра счета коротких ходов, другой выход регистра первой паузы связан с входом блока счета коротких ходов, выход которого соединен с одним входом регистра счета коротких ходов, другой входФ которого связан с выходом датчика э крайнего положения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и снижения энергоемкости процесса удаления осадка, устройство дополнительнО со- Я держит датчик уровня осадка, установленный на исполнительном механизме Рфф его выгрузки и связанный с входами Я блока счета коротких ходов и блока фф совпадений.0622 40 Ф 123Изобретение относится к устройствам управления очисткой сточных водкрупных свиноводческих комплексови ферм и может быть использовано наочистных сооружениях в сельском хозяйстве и других отраслях.Известно устройство управленияисполнительным механизмом.для удаления осадка из горизонтального отстойника, содержащее станцию управления,датчики начального, среднего и крайнего положений и механизм выгрузкиосадка 111,Недостатком данного устройстваявляется то, что датчик среднего положения устанавливают на границе двухзон, определяют по максимальному значению концентрации взвешенных веществв жидком навозе, Однако в течение суток концентрация взвешенных веществколеблется в широких пределах от0,8 до 40,2 г/л, что приводит к избыточной. энергоемкости технологического процесса удаления осадка иэ отстойника,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройствоавтоматического управления удалениемосадка из отстойника, содержащее датчики начального и крайнего положенийисполнительного механизма выгрузкиосадка, выходы которых связаны с входами станции управления, а входы - свыходами исполнительного механизма,регистр первой паузы, выход которогосоединен через блок совпадений и станцию управления с исполнительным механизмом,.а входы .- с выходами блокасчета времени и регистра счета коротких ходов, регистрвторой паузы, выходы которого соединены с блокомсчета времени и блоком совпадений,а входы в .с выходами регистра счетакоротких ходов, блока счета времении датчика начального положения, другик входы блока счета времени связаны с выходами датчика начального положения и регистра первой паузы, другой вход блока совпадений соединен свыходом регистра счета коротких хоФдов, другой выход регистра первойпаузы связан с входом блока счетакоротких ходов, выход которого соеринен с входом регистра счета короткихходов 12),В горизонтальных отстойниках осацок по длине рабочей зоны выпадает 5 10 15 10 25 ЭО 35 неравномерно - в .начале отстойника(месте подачи исходной жидкости) еговыпадает значительно больше, чем вконце (месте удаления очищенной жидкости). В известном устройстве с целью обеспечения работоспособности механизма удаления осадка при высокой,концентрации взвешенных веществ вжидком свином навозе рабочая зона от"стойника разделена на две зоны - зону большого накопления осадка, в пределах которой механизм выгрузки осадка в течение одного цикла раббты перемещается несколько раз (короткиехода), и зону малого накопления осадка, через которую механизм выгрузкиосадка перемещается только один раз(длинный ход),Недостатком известного устройстваявляется то, что датчик среднего положения устанавливают на границе двухзон, определяемой по максимальномузначению концентрации взвешенных веществ в жидком навозе. В течение суток концентрация взвешенных веществколеблется в широких пределах, например от 0,8 до 40,2 г/л, причем максимальная концентрация наблюдается втечение 6 ч. Поэтому в остальное время механизм выгрузки осадка работаетв неоправданно интенсивном режиме,что влияет на его длоговечность, надежность и энергоемкость технологического процесса.Целью изобретения является повыше ние надежности устройства и снижениеэнергоемкости процесса удаления осадка,Поставленная цель достигается тем,что устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника,содержащее датчики начального и крайнего положений исполнительного механизма выгрузки осадка, выходы которых связаны с входами станции управления, а входы - с выходами исполнительного механизма, регистр первой паузы, выход которого соединен через блок совпадений и станцию управления с исполнительным механизмом, а входы - с выходами блока счета времени и регистрасчета коротких ходов, регистр второйпаузы, выходы которого соединены сблоком счета времени и блоком совпадений, а входы - с выходами регистрасчета коротких ходов, блока счетавремени и датчика начального положения, другие входы блока счета времез 12306 ни связаны с выходами датчика начального положения и регистра первой паузы, другой вход блока совпадений соединен с выходом регистра счета коротких ходов, другой выход регистра пер вой паузы связан с входом блока счета коротких ходов, выход которого соединен с однимвходом регистра счета коротких ходов, другой вход которого связан с выходом датчика крайнего поО ложения, .на исполнительном механизме его выгрузки и связанный с входами блока счета коротких ходов и блока совпадений.На фиг, 1 изображен горизонтальный отстойник, продольное сечение; на фиг. 2 - блок-схема устройстваавтоматического управления удалением осадка из отстойника.Устройство содержит датчик 1 на 0 чального положения исполнительного механизма, датчик 2 уровня осадка в отстойнике, датчик 3 крайнего положения исполнительного механизма,. блок4 счета времени, блок 5 счета коротких ходов, регистр 6 второй паузы,регистр 7 первой паузы, регистр 8 счета коротких ходов, блок 9 совпадений, станцию 10 управления и исполнительный механизм 11.Датчик 1 начального положения представляет. собой конечный выключатель, фиксирующий положения исполнительного механизма выгрузки осадка типа "Наличие", "Отсутствие". Датчик 2 уровня осадка представляет собой З 5 ультразвуковой датчик, дающий сигналы типа "Наличие", "Отсутствие". Датчик 3 крайнего положения представляет собой конечный выключатель, фиксирующий положение "Отсутствие" исполни О тельного механизма выгрузки осадка. Блок 4 счета времени состоит из реле времени и логического элемента ЗАП. РЕТ. Блок 5 счета коротких ходов состоит из реле счета импульсов и логического элемента И. Регистр 6 второй паузы состоит из реле промежуточного и логического элемента ИМПЛИКАЦИЯ-И. Регистр 7 первой паузы состоит из ре ле промежуточного и логического эле О мента ЗАПРЕТ. Регистр 8 счета коротких ходов состоит из реле промежуточного и логического элемента ЗАПРЕТ. Блок 9 совпадений состоит из логического элемента ИИПЛИКАЦИЯ-ИЛИ-И, Станция 10 управления включает в себя, блок управления, содержащий выключатель автоматический и реверсивный 22 4магнитный пускатель, обеспечивающий перемещение (вперед, назад) исполнительного механизма выгрузки осадка,а также логические элементы И с прямым и инверсными входами и ИЛИ-НЕ. Исполнительный механизм 11 состоит из электродвигателя перемещения механизма выгрузки осадка.Устройство автоматического управления удалением осадка из отстойника работает следующим образом.В исходном положении, когда исполнительный механизм выгрузки осадка находится в начале отстойника, сигнал"Наличие" от датчика 1 начальногоположения поступает на вход блока 4счета времени. На других входах блока 4 счета времени сигналы от регистра 6 второй паузы и регистра 7 первой паузы отсутствуют и логическийэлемент ЗАПРЕТ дает разрешение навключение реле времени, происходит отсчет времени первой паузы, По истечении этого времени сигнал от блока4 счета времени поступает на входрегистра 7 первой паузы. На втором входе регистра 7 первой паузы сигналот регистра 8 счета коротких ходовотсутствует и логический элементЗАПРЕТ дает разрешение на включениереле промежуточного. Регистр 7 первой паузы фиксируется во включенномсостоянии и на его выходах появляются сигналы, один из которых поступает на вход блока 4 счета времени,сбрасывая его в исходное состояние,и блокируя через логический элементЗАПРЕТ возможность его включения,второй сигнал поступает на вход блока 5 счета коротких ходов, третийна вход блока 9 совпадений. Сигнал"Наличие" от датчика 2 уровня осадка поступает на второй вход блока 9 сов"падений. Эти два сигнала совпадают,поэтому на выходе блока 9 совпадений появляется сигнал, который поступаетна второй вход станции 10 управления.На второй входы станции 10 управления поступает сигнал "Отсутствие" от датчика 3 крайнего положения. Присовпадении этих сигналов логическийэлемент И станции 10 управления посылает сигнал на исполнительный механизм 1 1, который разрешает перемещение вперед. Таким образом, механизм выгрузки осадка начинает перемещение вперед. Сигнал "Наличие" от датчика1 начального положения снимается сблока 4 счета времени, а сигнал "От 1230622сутствие" от него поступает на входырегистра 6 второй паузы и станции 10управления.При достижении исполнительным ме" 5ханизмом 11 выгрузки эоны, где высота слоя оеадка меньше величины настройки датчика (условная граница раздела рабочей зоны отстойника)датчик2 уровня осадка снимает сигнал "Наличие" с блока 9 совпадений и посылает сигнал ."Отсутствие" в блок 5 счета коротких ходов. На входах блока 5счета коротких ходов сигналы совпадают и логический элемент И дает разрешение на счет одного импульса (ко- .роткого хода) реле счета импульсов,Блок 9 совпадений отключается и снимает сигнал со станции 10 управления,на других входах которой остаютсясигналы "Отсутствие" от датчиков 1начального и 3 крайнего положений.Логические элементы станции 10 управления ИЛИ-НЕ снимают сигнал с исполнительного механизма 11, разрешающий перемещение вперед, и посылают сигнал, разрешающий перемещение назад, Механизм выгрузки осадка начинает движение назад. При достижении зоны наличия осадка датчик 2 уровня осад- ЗО ка посылает сигнал "Наличие" на вход блока 9 совпадений, который включается, и снимает сигнал "Отсутствие" с блока 5 счета коротких ходов. При этом условная граница раздела рабочейЗ 5 зоны отстойника передвинется ближе к началу отстойника.При достижении механизмом выгрузки осадка начала отстойника исполнительный механизм 11 посылает сигнал 40 в датчик 1 начального положения. Преобразуясь в датчике 1, сигнал "Наличие" поступает в блок 4 счета времени, а сигнал "Отсутствие" снимается с регистра 6 второй паузы и станции 45 10 управления, Логический элемент ЗАПРЕТ блока 4 счета времени не разрешает его включение, а логические элементы ИПИ-НЕ станции 10 управления снимают сигнал "Назад" с исполни.50 тельного механизма 11. На входах станции 10 управления сигналы от датчика 3 крайнего положения и блока 9 совпадений совпадают, и логический элемент И станции 10 управления посы 55 лает сигнал на исполнительный механизм 11, разрешающий перемещение вперед. Механизм выгрузки осадка начинает перемещение вперед без выдержкипаузы, совершив один короткий ход взоне большого накопления осадка.Дальнейшая работа устройства аналогична описанной до тех пор, покане заполнится емкость счета реле счета импульсов. При этом граница раздела рабочей зоны отстойника будетприближаться к началу отстойника идлительность коротких ходов сокращаться.При очередном достижении механизмом выгрузки осадка новой границыраздела рабочей зоны отстойника датчик 2 уровня осадка посылает сигнал"Отсутствие" в блок 5 счета короткихходов. Емкость счетчика реле счетаимпульсов заполняется и на выходеблока 5 счета коротких ходов появляется сигнал, который поступает навход регистра 8 счета коротких ходов.Логический элемент, ЗАПРЕТ включаетреле промежуточное регистра 8 счетакоротких ходов. На выходах регистра8 счета коротких ходов являются сигналы, один из которых поступает врегистр 7 первой паузы и через логический элемент ЗАПРЕТ сбрасывает егов исходное состояние, блокируя возможность его повторного включения,второй - на вход регистра 6 второйпаузы, подготавливая его к работе, итретий - на один из входов блока 9совпадений. На входахблока 9 совпадений снимаются сигнал "Наличие" отдатчика 2 уровня осадка и сигнал отрегистра 7 первой паузы. Блок 9 совпадений отключается и снимает сигналсо станции 10 управления. В отличиеот описанной работы устройства придвижении механизма выгрузки осадканазад блок 9 совпадений не включается, так как на его входах отсутствуют сигналы от регистров 6 и 7 первойи второй пауз,При достижении механизмом выгрузки осадка начала отстойника исполнительный.механизм 11 посылает сигнал в датчик 1 начального положенияПреобразуясь в датчике 1, сигнал "Наличие" поступает на вход блока 4 счета времени, а сигнал "Отсутствие"снимается с входов регистра 6 второйпаузы и станции 10 управления.На других входах блока 4 счета времени сигналы от регистров 6 и 7 первойи второй йауз отсутствуют и логический элемент ЗАПРЕТ дает разрешениена включение реле времени блока 4,происходит отсчет времени второй паузы. По истечении этого времени сигнал от блока 4 счета времени поступает на вход регистра 6 второй паузы. На других входах регистра 6 второй паузы сигиалы от регистра 8 счета корот ких ходов и датчика 1 начального положения отсутствуют и логический элемент ИМПЛИКАЦИЯ-И дает разрешение на включение реле промежуточного.Регистр 6 второй паузы Фиксируется во 15 включенном состоянии и на его выходах появляются сигналы, которые поступают на входы блока 9 совпадений и блока 4 счета времени. Блок 4 счета времени сбрасывается в исходное состоя ние. Второй сигнал на вход блока 9 совпадений поступает от регистра 8 счета коротких ходов. Совпадение этих сигналов через логический элемент ИМПЛИКАЦИЯ-ИЛИ-И включает блок 9 сов падений, и на входе его появляется сигнал, который поступает в станцию 10 управления. Третий сигнал "Отсутствие" в станцию 10 управления поступает от датчика 3 крайнего. положения. зо Совпадение этих сигналов через логический элемент И станции 10 управления посылает сигнал на исполнительный механизм 11, который разрешает перемещение вперед. Механизм выгрузки осадка начинает перемещение вперед. Сигнал "Наличие" от датчика 1 начального положения снимается с блока 4 счета времени, а сигнал "Отсутствие" поступает на входы регистра 6 второй паузы и станции 10 управления. При этом появление сигнала "Отсутствие" от датчика 2 уровня осадка на входе блока 5 счета коротких ходов и сигнала Наличие" на входе блока 9 совпа дений не приведет к изменению их состояния, так как логический элемент ИЛИ блока 9 совпадений при наличии сигнала от. регистра 8 счета коротких ходов не дает разрешения на отключение блока 9 совпадений и логический элемент И блока 5 счета коротких ходов при отсутствии сигнала от регистра 7 первой паузы не дает разрешения на счет импульса. Механизм выгрузки осадка продолжает движение вперед. Этим достигается возможность осуществления длинного хода механизма выгрузки осадка независимо от зон, где нет осаДка.При достижении механизмом выгрузки осадка конца отстойника исполнительный механизм 11 посылает сигнал в датчик 3 крайнего положения. Преобразуясь в датчике 3, сигнал "Отсутствие" снимается с входов регистра 8 счета коротких ходов и станции 10 управления. Это приводит к сбросу регистра 8 счета коротких ходов в исходное состояние, снятию сигнала "Вперед" и. появлению сигнала "Назад" на выходе станции 10 управления. Механизм выгрузки осадка начинает переме щение назад, Сигнал "Отсутствие" отдатчика 3 крайнего положения появляется на входах регистра 8 счета коротких ходов и станции 10 управления, подготавливая их к дальнейшей работе. Сигналы от датчика 2 уровня осадка на работу устройства в этом случае влияния не оказывают.При достижении механизмом выгрузки осадка начала отстойника исполнительный механизм 11 посыпает сигнал в датчик 1 начального положения.Преобразуясь в датчике 1, сигнал "Наличие" поступает на вход блока 4 счета времени; подготавливая его к работе, сигналы "Отсутствие" снимаются с регистра 6 второй паузы и логический элемент ИМПЛИКАЦИЯ-И сбрасывает их в исходное состояние и состанции 10 управления, логическиеэлементы И которой снимают сигнал,разрешающий перемещение назад. Такимобразом, механизм выгрузки осадка завершает цикл работы,Дальнейшая работа устройства аналогична описанной.Емкость реле счета импульсов и время пауз устанавливается оператором по данным химлаборатории очистных сооружений, исходя из конкретных условий технологического процесса утилизации навозных стоков.Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность, долговечность и снизить энергоемкость процесса удаления осадка из отстойника на 10-153 по сравнению с известным устройством в результате определения .реальной границы раздела рабочей зоны отстойника и сокращения длительности коротких ходов механизма выгрузки осадка при изменении концентрации взвешенных веществ в исходных стоках.1230622 оставитель Э. Склярсехред И.Ходаиич Редактор К. Волощук Ференц,Коррект каз 2474/ 8 Тирик 663ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 одписн Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор