羅茨風機節電系統設計

羅茨風機一般用于輸送氧氣或者其他易燃易爆腐蝕性氣體，尤其是在污水處理廠中利用風機出口旁路控制閥組實現氣體入口系統壓力的自控。風機系統的工作量主要由閥門的開度和電機運轉頻率來考核，而閥門開度和電機運轉頻率由前端信息給予的信息量來控制。但是由于其采用閥門調節風量的方式會造成大量的電能浪費，也不能準確地調節送風量，會給企業帶來大量浪費。在污水處理廠羅茨鼓風機節電系統的設計中運用單片機AT89S52進行對羅茨風機運作的主要控制。采用溶解氧測定儀傳感技術采集污水中的氧濃度信息。應用LED指示燈方便快捷地實時表現風機的工作情況，從而實現羅茨風機調節的自動化設計。

系統設計方案

通過應用溶解氧測量儀采集污水中的含氧量DO，然后通過將信號傳遞給單片機AT89S52進行數據分析處理，具體的DO值和電路的分頻選擇用LED分頻指示燈用來表示，通過驅動器件進行對電機的電機驅動，實時控制風機的工作頻率，即開閉狀況。在不同的頻率下，風機的運轉速率不同，開閉程度也不同。實施對風機工作狀態的監督和控制。

系統設計選用OOS61熒光法溶解氧傳感器進行對污水水樣的氧濃度測定；水中溶解氧濃度的連續測量在水處理領域起著重要的作用，可以高效率地完成污水廠中活性污泥池里面氧濃度的測量、氧濃度的調節，從而降解生物化學物質；也可以在各種水文信息中監控河、海、湖的氧濃度，顯示水文對應的質量。飲用水質檢也可以用該傳感器進行檢測。

步進電機電路設計步進電機把從ULN2003A處理過的電脈沖信號轉換成機械位移，包括角度的位置變化和線段的長短變化。它是現代控制理論的執行者，也是主要受控部分。在設計中代表被實時監測控制的羅茨風機。在負載情況不超過額定數目時電機的角速度線速度以及停下的時間、具體位置都被脈沖信號的數量、頻率影響。LED指示燈電路設計系統中的指示燈包括按照溶解氧濃度對電機頻率選擇的分頻指示燈和按照不同速度運行的速度指示燈。不同的電流流經速度指示燈時指示燈亮起，表示不同溶解氧濃度下風機的不同運轉速度，實現對風機的有級調控。

分頻指示燈用四種顏色（綠、藍、黃、紅）的LED指示燈等表示不同的氧濃度對應的值，然后選擇不同的線路進行電機轉速的調節，比方說把1-100之間的自然數作為對氧濃度(DO值)的表示，則不亮燈為系統未啟動或者DO值在20以下；綠色為20-40的DO值；藍色為40-60DO值；黃色為60-80的DO值；紅色為80-100的DO值。在電路圖中，D1連接到ULN2003A驅動電路的1C端口，D2連接到2C，D3連接到3C端口，D4與驅動器件的4C端口直接連接，同時也連接步進電機接線。

本設計通過AT89S52對風機進行控制。用溶解氧測定儀采集污水中的氧濃度信息，在設計中用步進電機代表被實時監測控制的羅茨鼓風機，通過LED指示燈方便快捷地實時表現羅茨風機的工作情況，完成對羅茨鼓風機工作狀態的監督和控制，達到對污水處理廠的節能控制。

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