技术领域
[0001] 本实用新型涉及污
水处理领域，尤其涉及一种一体化预制泵站智能控制系统。
背景技术
[0002] 随着社会的发展，农村和城市污水、雨水的收集和运输至关重要，传统污水
提升泵站作为当前的主流泵站，有着超过百年的历史，为人类的污水收集处理和防洪排涝做出了杰出的贡献，但随着时代的发展和科技的进步，传统污水提升泵站也日益暴露出了它自身难以克服的缺点：建设周期长，土建造价高，
混凝土材质的池壁易
腐蚀，泵站底部杂质易沉积，还会导致有毒性的恶臭气体聚集，严重影响了泵站周边环境。而作为新型产品的一体化预制泵站有效地解决上述问题，凭借其集成度高、占地面积小、施工量少、安装周期短、与环境相协调等多重优势已被市场所接纳并得到了全
力推广。传统泵站控制系统多采用小型排污柜，浮球液位
开关控制设备启停，存在以下缺点：
[0003] 1、浮球液位开关坏掉或者卡住后，系统无法正常运行，安全
稳定性能较差；
[0004] 2、系统故障时仅有声光报警器和指示灯，故障信息诊断不够明确、直观；
[0005] 3、不能实现远程监控，需人工巡查，运维成本高；
[0006] 4、没有集成
粉碎格栅的控
制模块，无法远传粉碎格栅的工作状态。
发明内容
[0007] 本实用新型主要解决了上述问题提供了一种稳定性好、无需人工巡检、集成有粉碎格栅
控制模块的一体化预制泵站智能控制系统。
[0008] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体化预制泵站智能控制系统，包括电源模块、软启动模块、排污泵模块、粉碎格栅模块、液位检测模块、网关模块和PLC模块，电源模块为系统供电，所述粉碎格栅模块包括粉碎格栅主
电路、粉碎格栅控制电路、粉碎格栅运行指示电路和粉碎格栅检测电路，PLC模块分别与排污泵模块、液位检测模块、网关模块、粉碎格栅控制电路和粉碎格栅检测电路相连，软启动模块与排污泵模块相连。
软件模块控制排污泵软启，粉碎格栅模块集成在控制系统中，能够远程控制粉碎格栅，远程获取粉碎格栅运行状态。
[0009] 作为上述方案的一种优选方案，所述粉碎格栅主电路包括粉碎格栅M4、热继电器9FR热元件、热继电器10FR热元件，
接触器9KM主触头、接触器10KM主触头、
电流变送器U2和
断路器QF6，所述粉碎格栅M4依次通
过热继电器9FR热元件、接触器9KM主触头和断路器QF6与三相电相连，所述热继电器9FR热元件与接触器9KM主触头连接处引出有
导线依次与接触器10KM主触头、热继电器10FR热元件和粉碎格栅M4相连，热继电器10FR热元件和粉碎格栅M4之间的线序与热继电器9FR热元件和粉碎格栅M4之间的线序相反。
[0010] 作为上述方案的一种优选方案，所述电流变送器U2感应端设置在断路器QF6与接触器9KM热元件和10KM热元件之间的一条导线上，电流变送器U2输出端与PLC模块相连。电流变送器用于监控粉碎格栅
电机在运行时的电流，便于及时发现粉碎格栅在运行过程中电流异常的问题。
[0011] 作为上述方案的一种优选方案，所述粉碎格栅控制电路包括格栅停止按钮SB9、格栅正
转子电路和格栅反转子电路，所述格栅停止按钮SB9第一端与三相电其中一火线相连，格栅停止按钮SB9第二端分别与格栅正转子电路第一端和格栅反转子电路第一端相连，格栅正转子电路第二端和格栅反转子电路第二端均与粉碎格栅内的过热保护器第一端相连，过热保护器第二端接三相电零线。
[0012] 作为上述方案的一种优选方案，所述格栅正转子电路包括依次连接的格栅正转按钮SB10、切换开关5SAC-1、接触器10KM常闭触头10KM-1、接触器9KM线圈和热继电器9FR常闭触头，还包括与格栅正转按钮SB10并联的接触器9KM常开触头9KM-2，所述格栅反转子电路包括依次连接的格栅正转按钮SB11、切换开关5SAC-3、接触器9KM常闭触头9KM-1、接触器10KM线圈和热继电器10FR常闭触头，还包括与格栅反转按钮SB11并联的接触器10KM常开触头10KM-2，所述切换开关5SAC-1与5SAC-3联动，用于切换粉碎格栅自动控制和手动控制。通过接触器9KM和10KM实现格栅正转子电路与格栅反转子电路互
锁，确保粉碎格栅在同一时刻只能单独进行正转或反转，切换开关5SAC-1和5SAC-3在闭合时，粉碎格栅控制电路由三相电中的一条火线供电，此时粉碎格栅为手动控制，切换开关5SAC-1和5SAC-3在断开时，粉碎格栅控制电路由PLC模块供电，此时粉碎格栅为自动控制。
[0013] 作为上述方案的一种优选方案，所述粉碎格栅运行指示电路包括接触器9KM常开触头9KM-3、接触器10KM常开触头10KM-3和指示灯HG5，所述触器9KM常开触头9KM-3与接触器10KM常开触头10KM-3并联连接，指示灯与触器9KM常开触头9KM-3和接触器10KM常开触头10KM-3组成的并联电路
串联连接。指示灯HG5用于指示粉碎格栅是否运行。
[0014] 作为上述方案的一种优选方案，所述粉碎格栅检测电路包括热继电器9FR常开触头、热继电器10FR常开触头和液位
控制器F/S，液位控制器F/S分别与电源模块、PLC模块和预制泵站中的水泵电机相连，热继电器9FR常开触头两端分别连接电源模块和PLC模块输入端，热继电器10FR常开触头与热继电器9FR常开触头并联。液位控制器F/S用于监控粉碎格栅漏水情况并及时控制水泵电机进行排水，热继电器9FR常开触头和热继电器10FR常开触头在粉碎格栅运行电流过大时闭合，向PLC发送粉碎格栅故障
信号。
[0015] 作为上述方案的一种优选方案，所述液位检测模块包括为液位检测模块供电的
变压器U1，高位浮球开关FQ1、低位浮球开关FQ2、继电器2KA、继电器1KA和静压液位计，所述高位浮球开关FQ1第一端与变压器U1次级线圈第一端相连，高位浮球开关FQ1第一端与继电器2KA线圈第一端相连，继电器2KA线圈第二端与变压器U1次级线圈第二端相连，所述低位浮球开关FQ2第一端与变压器U1次级线圈第一端相连，低位浮球开关FQ2第一端与继电器1KA线圈第一端相连，继电器1KA线圈第二端与变压器U1次级线圈第二端相连，继电器1KA常开触电1KA-1两端分别连接电源模块和PLC模块，继电器2KA常开触点2KA-1两端分别连接电源模块和PLC模块，所述静压液位计的两个输出端分别与PLC的一个输入端相连。高位浮球开关FQ1在浮球浮起时接通，低位浮球开关FQ2在浮起下降时接通，配合静压液位计实现水位的双重检测，使水泵控制更为准确，能够提高系统安全性。
[0016] 作为上述方案的一种优选方案，还包括
触摸屏，所述触摸屏通过网络与PLC模块相连。触摸屏用于显示预制泵站的运行状态和故障信息，同时便于指令输入。
[0017] 本实用新型的优点是：集成粉碎格栅控制系统，增加电流变送装置，确保粉碎格栅的安全可靠运行，实现控制系统的集成化；采用静压液位计、浮球开关采集液位信息，实现双重保护，控制水泵启停，提高系统安全性。
附图说明
[0018] 图1为本实用新型的一种模块连接原理
框图。
[0019] 图2为本实用新型中的一种主电气原理图。
[0020] 图3为本实用新型中的液位检测模块和排污泵模块的一种控制电气原理图。
[0021] 图4为本实用新型中排污泵模块预习部分的一种控制电气原理图。
[0022] 图5为本实用新型中软启动模块和粉碎格栅模块的一种控制电气原理图。
[0023] 图6为本实用新型中PLC的一种电气原理图。
[0024] 1-电源模块 2-软启动模块 3-排污泵模块 4-粉碎格栅模块 5-液位检测模块 6-网关模块 7-PLC模块 8-粉碎格栅主电路 9-粉碎格栅控制电路 10-粉碎格栅运行指示电路 11-粉碎格栅检测电路 12-触摸屏。
具体实施方式
[0025] 下面通过
实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
[0026] 实施例：
[0027] 本实施例一种一体化预制泵站智能控制系统，如图1所示，包括电源模块1、软启动模块2、排污泵模块3、粉碎格栅模块4、液位检测模块5、网关模块6、PLC模块7和触摸屏12，电源模块为系统供电，粉碎格栅模块包括粉碎格栅主电路8、粉碎格栅控制电路9、粉碎格栅运行指示电路10和粉碎格栅检测电路11，PLC模块分别与排污泵模块、液位检测模块、网关模块、粉碎格栅控制电路和粉碎格栅检测电路相连，软启动模块与排污泵模块相连，触摸屏通过网线与PLC模块相连，网关模块通过485网口与PLC模块相连，网关模块通过网络与上位机相连。
[0028] 电源模块包括三相电线和
开关电源，三相电线连接外部三相电源，开关电源两个输入端分别与三相电源的零线和第三相火线相连，开关电源输出端输出24V电源为PLC模块、网关模块、触摸屏、粉碎格栅检测电路中的液位控制器和粉碎格栅主电路中电流变送器供电。
[0029] 如图2所示，电源模块三相线分别与三相电的一条火线相连，电源模块还设有另一条导线接零线N，三条火线和零线上均接有浪涌保护器相连，预制泵站上还设有柜内照明电路，包括串联的
门控开关SR和柜内照明灯L22，柜内照明电路一端与火线L1相连，另一端与零线N相连，本实施例中设有两个柜内照明灯。预制泵站智能控制系统中还设有电流表PA、
电压表PV和模式化插座，电流表PA检测火线L3中的电流，电压表检测火线L2与火线L3之间的电压。软启动模块包括软启动器ATS 48，软启动器ATS 48的1/L1
接口、3/L2接口和5/L3接口依次与火线L1、L2、L3对应连接，软启动器ATS 48与三条火线之间设有断路器QF5，软启动器ATS 48的2/T1接口、4/T2接口和6/T3接口依次通过接触器、断路器与排污泵相连，排污泵还直接通过断路器、热继电器、接触器与三相电相连。本实施例中设有三台排污泵。软启动器ATS 48的STOP端口分别与继电器KT1的常闭触点KT1-2第一端、继电器KT2的常闭触点KT2-2第一端、继电器KT3的常闭触点KT3-2第一端、软启动器ATS 48的L13接口和软启动器ATS 48的+24V接口相连，继电器KT1的常闭触点KT1-2第二端与继电器3KA的常开触点3KA-3第一端相连，继电器3KA的常开触点3KA-3第二端与ATS 48的RUN接口相连，流继电器KT2的常闭触点KT2-2第一端和继电器KT3的常闭触点KT3-2第二端同样通过继电器常开触点软启动器ATS 48的RUN接口相连。粉碎格栅主电路包括粉碎格栅M4、热继电器9FR热元件、热继电器10FR热元件，接触器9KM主触头、接触器10KM主触头、电流变送器U2和断路器QF6，粉碎格栅M4依次通过热继电器9FR热元件、接触器9KM主触头和断路器QF6与三相电相连，热继电器9FR热元件与接触器9KM主触头连接处引出有导线依次与接触器10KM主触头、热继电器10FR热元件和粉碎格栅M4相连，热继电器10FR热元件和粉碎格栅M4之间的线序与热继电器9FR热元件和粉碎格栅M4之间的线序相反。
[0030] 如图3、4所示，液位检测模块包括为液位检测模块供电的变压器U1，高位浮球开关FQ1、低位浮球开关FQ2、继电器2KA、继电器1KA和静压液位计，高位浮球开关FQ1第一端与变压器U1次级线圈第一端相连，高位浮球开关FQ1第一端与继电器2KA线圈第一端相连，继电器2KA线圈第二端与变压器U1次级线圈第二端相连，低位浮球开关FQ2第一端与变压器U1次级线圈第一端相连，低位浮球开关FQ2第一端与继电器1KA线圈第一端相连，继电器1KA线圈第二端与变压器U1次级线圈第二端相连，继电器1KA常开触电1KA-1两端分别连接电源模块和PLC模块，继电器2KA常开触点2KA-1两端分别连接电源模块和PLC模块，静压液位计的两个输出端分别与PLC的一个输入端相连。排污泵的控制电路包括手动软起控制电路、自动软起控制电路、软启转直启控制电路和泵运行指示电路，手动软起控制电路、自动软起控制电路、软启转直启控制电路和泵运行指示电路两端均分别与火线L3和零线N相连。手动软起控制电路包括依次相连的切换开关1SAC-1、停止按钮SB1-1、启动按钮SB2-1、继电器常开触点7KA-1、接触器常开触点1KM-4、继电器常闭触点12KA-1、继电器常闭触点13KA-1、继电器常闭触点9KA-1和接触器1KM线圈，启动按钮SB2-1处并联有继电器常开触点1KM-1，接触器1KM线圈处并联有接触器11KM线圈；自动软起控制电路包括依次相连的继电器常开触点3KA-1和继电器常闭触点KT1-1，继电器常开触点3KA-1和继电器常闭触点KT1-1连接处与启动按钮SB2-1和继电器常开触点7KA-1的连接处相连，电器常闭触点KT1-1另一端与接触器常开触点1KM-4和继电器常闭触点12KA-1连接处相连；软启转直启控制电路包括依次相连的切换开关1SAC-3、停止按钮SB1-2、继电器常开触点8KA-1、接触器常开触点1KM-2、排污泵电机过热保护装置、热继电器常闭触点1FR、和接触器2KM线圈，还包括串联的继电器常开触点
3KA-2和接触器常开触点2KM-1，接触器常开触点2KM-1第一端，即与继电器常开触点3KA-2连接处与停止按钮SB1-2和继电器常开触点8KA-1连接处相连，接触器常开触点2KM-1第二端与接触器常开触点1KM-2和排污泵电机过热保护装置连接处相连；泵运行指示电路包括依次相连的接触器常开触点1KM-3和指示灯HG1,接触器常开触点1KM-3两端并联有接触器常开触点2KM-2。本实施例中1SAC-1与1SAC-3联动。
[0031] 如图5所示，软启动器ATS 48的R1A接口、R2A接口和R3A与三相电的火线L3相连，软启动器ATS 48的R1C接口接继电器7KA线圈第一端，继电器7KA线圈第二端接零线N，软启动器ATS 48的R2C接口接继电器8KA线圈第一端，继电器8KA线圈第二端接零线N，软启动器ATS 48的R3C接口接继电器9KA线圈第一端，继电器9KA线圈第二端接零线N。软启动模块还包括延时断电电路，延时断电电路通过继电器常开触点3KA-4、4KA-4、5KA-4控制继电器KT1、KT2和KT3实现延时断电。粉碎格栅控制电路包括格栅停止按钮SB9、格栅正转子电路和格栅反转子电路，格栅停止按钮SB9第一端与三相电其中一火线相连，格栅停止按钮SB9第二端分别与格栅正转子电路第一端和格栅反转子电路第一端相连，格栅正转子电路第二端和格栅反转子电路第二端均与粉碎格栅内的过热保护器第一端相连，过热保护器第二端接三相电零线。格栅正转子电路包括依次连接的格栅正转按钮SB10、切换开关5SAC-1、接触器10KM常闭触头10KM-1、接触器9KM线圈和热继电器9FR常闭触头，还包括与格栅正转按钮SB10并联的接触器9KM常开触头9KM-2，所述格栅反转子电路包括依次连接的格栅正转按钮SB11、切换开关5SAC-3、接触器9KM常闭触头9KM-1、接触器10KM线圈和热继电器10FR常闭触头，还包括与格栅反转按钮SB11并联的接触器10KM常开触头10KM-2，切换开关5SAC-1与5SAC-3联动，用于切换粉碎格栅自动控制和手动控制。粉碎格栅运行指示电路包括接触器9KM常开触头9KM-3、接触器10KM常开触头10KM-3和指示灯HG5，触器9KM常开触头9KM-3与接触器10KM常开触头10KM-3并联连接，指示灯与触器9KM常开触头9KM-3和接触器10KM常开触头10KM-3组成的并联电路串联连接。粉碎格栅检测电路包括热继电器9FR常开触头、热继电器10FR常开触头和液位控制器F/S，液位控制器F/S分别与电源模块、PLC模块和预制泵站中的水泵电机相连，热继电器9FR常开触头两端分别连接电源模块和PLC模块输入端，热继电器10FR常开触头与热继电器9FR常开触头并联。液位控制器F/S采用凯昆的低水位器FLR202C，液位控制器F/S第一端和第七端分别与水泵电机相连，液位控制器F/S第五端和第六端分别接零线N和火线L3，液位控制器F/S第三端接PLC模块，液位控制器F/S第四端接开关电源正输出端。
[0032] 如图6所示，PLC模块包括CPU模块CPU SR30和模拟输入输出模块EM AM03，两个模块通过自带的DIN
导轨和IO连接器相连，CPU模块CPU SR30的1M接口接开关电源负输出端，CPU模块CPU SR30的DIa.0、DIa.1、DIa.2分别与切换开关1SAC-2第一端、2SAC-2第一端和3SAC-2第一端相连，CPU模块的DIa.4、DIa.5、DIa.6分别与热继电器1FR、2FR、3FR的常开触点第一端相连，CPU模块的DIb.1、Dib.4接口分别与继电器常开触点1KA-1、2KA-1第一端相连，CPU模块的DIb.5接口与切换开关5SAC-2第一端相连，CPU模块的DIb.6接口分别与热继电器常开触点9FR第一端和10FR第一端相连，CPU模块的DIb.7接口与液位控制器F/S第三端相连，CPU模块的DIc.1接口与继电器常开触点9KA-4第一端相连，1SAC-2第二端、2SAC-2第二端、3SAC-2第二端、热继电器1FR常开触点第二端、2FR常开触点第二端、3FR常开触点第二端、继电器常开触点1KA-1第二端、2KA-1第二端、切换开关5SAC-2第二端、热继电器常开触点9FR第二端、10FR第二端、继电器常开触点9KA-4第二端均与开关电源正输出端相连。CPU模块DQa.0、DQa.1、DQa.2接口分别与继电器3KA、4KA、5KA的线圈第一端相连，继电器3KA、
4KA、5KA的线圈第二端接零线N，CPU模块DQa.4接口接报警器BZ正极，报警器BZ负极接零线N，CPU模块DQa.6与接触器常闭触点10KM-1与切换开关5SAC-1连接处相连，CPU模块DQa.7与接触器常闭触点9KM-1与切换开关5SAC-3连接处相连。
[0033] 模拟输入输出模块EM AM03的0+、0-接口接静态液位计输出端，模拟输入输出模块EM AM03的1+、1-接口分别接电流变送器的输出端。
[0034] 本实施例中，切换开关5SAC-1、5SAC-2和5SAC-3控制粉碎格栅是否为自动控制， 5SAC-1和5SAC-3联动，当5SAC-1和5SAC-3闭合，5SAC-2断开时，粉碎格栅为手动控制，当
5SAC-1和5SAC-3断开，5SAC-2闭合时粉碎格栅为由CPU模块控制。切换开关1SAC-1、1SAC-2和1SAC-3控制1号排污泵是否为自动控制， 1SAC-1和1SAC-3联动，当1SAC-1和1SAC-3闭合，
1SAC-2断开时，1号排污泵为手动控制，当1SAC-1和1SAC-3断开，1SAC-2闭合时1号排污泵为由CPU模块控制。2号、3号排污泵控制原理与1号排污泵相同。
[0035] CPU模块CPU SR30的DIa.0、DIa.1、DIa.2接口在接收高电平时，则判断排污泵为自动控制，反之则为手动控制。CPU模块CPU SR30的DIa.4、DIa.5、DIa.6接口接收高电平时接表示排污泵故障，CPU模块CPU SR30的DIb.1接口接收高电平时则表示水位过低，CPU模块CPU SR30的DIb.4接口接收高电平时则表示水位过高，CPU模块CPU SR30的DIb.5接口接收高电平时则表示粉碎格栅为自动控制，CPU模块CPU SR30的DIb.6接口接收高电平时则表示粉碎格栅故障，CPU模块CPU SR30的DIc.1接口接收高电平时则表示软启故障。
[0036] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附
权利要求书所定义的范围。
