物联网智能水处理工艺控制器的制作方法

1.一种物联网智能水处理工艺控制器，属于水处理技术领域。


背景技术：

2.目前公知的水处理控制器产品，它是由plc（即可编程控制器）模块、输入输出接口、显示面板所构成，它在结构上的主要特征是仅对管道阀门、水泵等实现了逻辑控制，对管道的累计流量和水质实现了在线检测，而被检测的流量值和水质值是由外在挂接的独立流量计和水质检测仪提供的。这种结构存在如下缺陷：其一，对控制的对象有重大缺失，在水处理工艺过程中管道的通水流量、压力、温度、以及水箱液位等至关重要，应该对其实施检控，但目前行业内还没有这样完善的控制器产品；其二，流量计、水质检测仪、压力计等作为多个独立单体，是以外挂的方式组合起来的，其独立的变送电子电路器件与plc控制器的主电路器件是由数据线联通的，这就存在资源浪费、功能重叠、有缝对接、稳定性差、售后难度大、制造成本高等问题；其三，缺乏较大的数据存储空间，不便于数据积累；其四，缺乏智能分析功能。


技术实现要素：

3.为了克服目前水处理控制器存在的四个方面的缺陷：工艺控制项缺失、多变量外挂式系统拼接、无较大数据存储空间及缺乏智能分析功能，本发明提供了一种物联网智能水处理工艺控制器，有效地解决了目前水处理控制器存在的上述缺陷。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：第一，按照水处理装置的处理工艺需要，确定其需要控制和监测的全部物理变量及其个数，整定出完备工艺控制的全部物理条件。
5.第二，将原本外挂而独立的水质、流量、压力、温度、液位等检测变量的电子电路器件整合成一个监测变量模块。
6.第三，将原本拼装的plc对应确有的开关阀门、调节阀门、变频增压泵、药剂泵、气泵等控制变量的电子电路器件整合成一个控制变量模块。
7.第四，再将监测变量模块、控制变量模块与中央处理器、内部寄存器、数据通讯接口、数据存储扩展接口、互联网网关网卡、内部电源集成在一块整板上，再直连上可以触摸操控的彩色显示屏，这样就构成了一个资源共享、功能齐全而又简约、低功耗、低成本、高稳定性的物联网水处理工艺控制器。
8.第五，在控制器软件设计中，除了用于数据采集和工艺逻辑控制的应用程序外，还植入了水处理多变量工艺数学模型程序，用于对累积的工艺历史数据进行智能分析，进而自动追寻水处理工艺的最佳运行点，同时面向管理者可以输出所需的各式管理报表。
9.本发明的有益效果是,相比目前的水处理控制器，本物联网智能水处理工艺控制器实现了水处理工艺全变量的系统性整合，并将其电子电路器件与中央处理器、内部寄存器、数据通讯接口、数据存储扩展接口、互联网网关网卡、内部电源集成在一块整板上，再直
连上可以触摸操控的彩色显示屏；实现了资源共享、功能齐全而又简约、低功耗、低成本、高稳定性的基本设计诉求；同时实现了大数据智能分析和互联网远程运维管理的高级设计诉求；形成了集工艺逻辑控制、水质监测、最佳工艺点智能追寻、管理报表输出、互联网远程运维为一体的物联网智能水处理工艺控制器。有效地解决了目前水处理控制器工艺控制项缺失、多变量外挂式系统拼接、无较大数据存储空间及缺乏智能分析功能的缺陷。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
11.附图1是本发明的结构原理示意图，图中：1.数据通讯接口， 2.内部寄存器， 3.人机界面,4.数据存储扩展接口， 5.监测变量模块， 6.中央处理器，7.内部电源模块,8.控制变量模块， 9.检测变量接入线， 10.控制变量输出线， 11.数据通讯输入输出线， 12.外部电源接入线， 13.内部数据总线。
12.附图2是本发明的产品结构示意图，图中：14.控制器外壳， 15.人机界面触屏，16.线路排。
具体实施方式
13.在附图中，将水处理工艺需要检测的物理变量全部整合集成在检测变量模块（5）上，检测物理变量的接入线（9）与检测变量模块（5）直接相连；将水处理工艺需要控制的物理变量全部整合集成在控制变量模块（8）上，控制物理变量的接入线（10）与控制变量模块（8）直接相连；外部电源线（12）连接在内部电源模块（7）上，变压并整定成直流24v，向控制器内部的检测变量模块（5）、控制变量模块（8）、中央处理器（6）、内部寄存器（2）、数据存储扩展接口（4）、人机界面（3）供电，同时向外部的检测变量和控制变量供电；将系统程序软件、工艺程序软件、智能程序软件分别内置到内部存储器（2）上；人机界面（3）与内部存储器（2）相连，实施人为操控和下载或修改程序；中央处理器（6）通过内部数据总线（13）与控制器的数据通讯接口（1）、内部存储器（2）、人机界面（3）、数据存储扩展接口（4）、检测变量模块（5）、控制变量模块（8）实现数据联通与交换；将控制器的数据通讯接口（1）、内部存储器（2）、人机界面（3）、数据存储扩展接口（4）、检测变量模块（5）、中央处理器（6）、内部电源模块（7）、控制变量模块（8）集成在一块整板上，并将这个整板安装固定在控制器外壳（14）里；将人机界面（3）嵌入到人机界面触屏（15）上；线路排（16）面向外部的检测变量、控制变量、外部电源、工控机及其互联网，实现线路对接。至此，就完整构成了一部物联网智能水处理工艺控制器。


技术特征：
1.一种物联网智能水处理工艺控制器，其特征是：集水处理工艺的监测变量、控制变量、大数据存储、数据智能分析、管理报表输出、互联网远程运维为一体的水处理工艺控制器。2.根据权利要求1所述的物联网智能水处理工艺控制器，其特征是：将水处理工艺需要监测的水质、流量、压力、液位、温度等物理变量的电子电路器件有机整合成一个监测变量模块。3.根据权利要求1所述的物联网智能水处理工艺控制器，其特征是：将水处理工艺需要控制的开关阀门、调节阀门、水泵、药剂泵等物理变量的电子电路器件有机整合成一个控制变量模块。4.根据权利要求1所述的物联网智能水处理工艺控制器，其特征是：将监测变量模块、控制变量模块与中央处理器、内部寄存器、数据通讯接口、数据存储扩展接口、互联网网关网卡、内部电源集成在一块整板上，再直连上可以触摸操控的彩色显示屏。

技术总结
一种物联网智能水处理工艺控制器，属于水处理技术领域。本发明为了克服目前水处理控制器存在的工艺控制项缺失、多变量外挂式系统拼接、无较大数据存储空间及缺乏智能分析功能的技术缺陷，将水处理工艺的全变量进行了系统性的整合，并将其电子电路器件与中央处理器、内部寄存器、数据通讯接口、数据存储扩展接口、互联网网关网卡、内部电源集成在一块整板上，再直连上可以触摸操控的彩色显示屏；实现了资源共享、功能齐全而又简约、低功耗、低成本、高稳定性的基本设计诉求；同时实现了大数据智能分析和互联网远程运维的高级设计诉求；形成了集工艺逻辑控制、水质监测、最佳工艺点智能追寻、管理报表输出、互联网远程运维为一体的物联网智能水处理工艺控制器。智能水处理工艺控制器。智能水处理工艺控制器。


技术研发人员：赵有生
受保护的技术使用者：赵有生
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2022/12/22