正航PLC在(zài)污水處理系統中的(de)應用

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- 正航PLC在(zài)污水處理系統中的(de)應用
- 發布時(shí)間: 2013.02.19
- 一(yī / yì ／yí)、引言
  
  目前，我國(guó)大(dà)多數污水處理控制系統自動化水平不(bù)高、安全性低、管理不(bù)當，效率普遍低于(yú)世界标準。污水處理系統中的(de)曝氣過程控制、數據通訊和(hé / huò)監控管理是(shì)急需解決的(de)主要(yào / yāo)問題。中國(guó)污水處理自控系統相對落後，污水處理成本居高不(bù)下，排放的(de)處理過的(de)污水的(de)水質不(bù)穩定，所以(yǐ)如何建立有效的(de)自控系統，優化運行效果，減少運行費用，具有重要(yào / yāo)意義。
  
  針對目前高速公路服務區污水處理效率較低，自動化程度不(bù)高，人(rén)力成本較高等問題，正航公司和(hé / huò)江蘇某研究所聯合對服務區污水處理系統進行改造，目前正在(zài)試點階段，并準備向全省的(de)高速公路服務區推廣。
  
  二、工藝流程
  
  如上(shàng)圖所示，污水由隔油池和(hé / huò)化糞池通過進水管，依次經過粗格栅、細格栅，然後進入調節池，由1#提升泵提升至SBR反應池進行曝氣生物處理，SBR周期運行，一(yī / yì ／yí)周期共8小時(shí)，其中包括4個(gè)階段（①進水階段，t=1.0h；②曝氣階段，t=5.0h；③靜置階段t=1.0h；④滗水器排水階段，t=1.0h）。SBR出(chū)水進入中間池再由2#提升泵提升至混凝池，在(zài)混凝池由加藥泵添加混凝劑，混合進入沉澱池，上(shàng)清液出(chū)水排入邊溝。
  
  其中，SBR池和(hé / huò)混凝池、沉澱池，均設排泥管，并各設一(yī / yì ／yí)電動排泥閥，由污泥泵進行定期排泥，排泥進入污泥池，人(rén)工對污泥池進行定期外排。
  
  三、控制要(yào / yāo)求
  
  （1）隔油池控制
  
  配置超聲波液位差測量儀，如果隔油池中，測量值超過設定值警報，表明隔油池管道(dào)已被堵塞，提醒工作人(rén)員需要(yào / yāo)人(rén)工疏通隔油池。
  
  （2 ）調節池1#提升泵的(de)控制
  
  當到(dào)達進水時(shí)刻，調節池中檢測水位低于(yú)啓動水位時(shí), 電動水閥開啓，1#提升泵開泵運作，水位降低到(dào)停泵水位時(shí)，1#提升泵停止運作。
  
  （3） SBR 反應池的(de)控制
  
  周期運轉的(de)SBR 反應池，每周期分4階段：①進水階段，t=1.0h；②曝氣階段，t=5.0h；③靜置階段t=1.0h；④滗水器排水階段，t=1.0h。其中，
  ①進水階段控制：進水電動閥開啓，如調節池1#提升機組控制；
  
  ②曝氣階段控制：主要(yào / yāo)是(shì)根據進水量，來(lái)控制曝氣量，通過風機的(de)恒壓變頻來(lái)實現風機流量的(de)變化。
  
  進水階段，調節池中超聲波液位差儀把數值傳入系統，根據顯示的(de)液位來(lái)控制曝氣階段風機的(de)變頻運轉。
  
  ③靜置階段控制：曝氣運轉5.0h，即停止曝氣，開始靜置，靜置時(shí)間控制t=1.0h。
  
  ④滗水器滗水階段控制：靜置1.0h後，滗水器閥門啓動，開始滗水。直至水位達到(dào)設定水位時(shí)，滗水關閉,且時(shí)間控制爲(wéi / wèi)1.0h，1.0h時(shí)間一(yī / yì ／yí)到(dào)，即進入下一(yī / yì ／yí)周期，開始1#提升泵進水。
  
  （4）中間池2#泵的(de)控制和(hé / huò)加藥泵的(de)控制
  
  每天24小時(shí)不(bù)間斷運行，隻要(yào / yāo)2#泵運行，加藥泵就(jiù)運行，2#泵一(yī / yì ／yí)停，加藥泵即停，即加藥泵和(hé / huò)2#提升機組是(shì)聯機操作的(de)。
  
  當中間池顯示水位低于(yú)最低水位設定值時(shí)，2#提升泵和(hé / huò)加藥泵停止。
  
  （5）排污系統控制
  
  污泥主要(yào / yāo)是(shì)來(lái)自SBR池、混凝池及沉澱池，通過設定時(shí)間定時(shí)進行排污。
  
  四、控制系統構成
  
  本系統中共有模拟量輸入5路，分别是(shì)隔油池、調節池、中間池配置的(de)超聲波液位差測量儀表， SBR反應池、污泥池配置的(de)污泥界面計。模拟量輸出(chū)兩路，分别是(shì)1#、2#變頻器頻率。開關量輸入12個(gè)，分别爲(wéi / wèi)1#提升泵（一(yī / yì ／yí)用一(yī / yì ／yí)備）故障，2#提升泵（一(yī / yì ／yí)用一(yī / yì ／yí)備）故障，1#、2#風機故障，1#、2#變頻器故障，加藥泵故障，1#、2#、3#電動排污泵故障。數字量輸出(chū)13個(gè)，分别爲(wéi / wèi)1#提升泵（一(yī / yì ／yí)用一(yī / yì ／yí)備）運行，2#提升泵（一(yī / yì ／yí)用一(yī / yì ／yí)備）運行，1#、2#風機運行，1#、2#變頻器運行，加藥泵運行，1#、2#、3#電動排污泵運行，故障報警。模拟量采集的(de)各項參數、用戶設定的(de)各項參數、手動/自動切換、自動啓動/停止以(yǐ)及各設備獨立啓動/停止由觸摸屏顯示、設定。
  
  采用：CPU224XP一(yī / yì ／yí)個(gè)，數字量輸出(chū)模塊EM222-R8一(yī / yì ／yí)個(gè)，模拟量輸入輸出(chū)模塊EM235一(yī / yì ／yí)個(gè)以(yǐ)及7寸觸摸屏一(yī / yì ／yí)個(gè)。
  
  五、系統實現
  
  曝氣階段控制，通過模拟量模塊讀取超聲波液位差儀的(de)反饋，将電流信号4-20mA轉換爲(wéi / wèi)相對應的(de)液位值，并在(zài)觸摸屏上(shàng)顯示出(chū)來(lái)。
  
  根據超聲波液位差儀反饋的(de)信号，PLC通過改變模拟量輸出(chū)的(de)值，改變風機變頻器的(de)頻率，從而(ér)更好地(dì / de)節約了(le／liǎo)能源，提高了(le／liǎo)效驗。
  
  在(zài)定時(shí)控制中，由于(yú)定時(shí)時(shí)間較長，PLC内部定時(shí)器無法完成這(zhè)一(yī / yì ／yí)時(shí)間定時(shí)，則通過計數器與定時(shí)器的(de)配合使用，設定較長時(shí)間的(de)定時(shí)，完成控制要(yào / yāo)求。
  
  根據污水處理的(de)工藝流程以(yǐ)及控制要(yào / yāo)求，畫出(chū)順序流程圖，通過順序控制指令S，将污水處理的(de)各個(gè)工藝流程步驟有效地(dì / de)銜接在(zài)一(yī / yì ／yí)起，完成所需的(de)控制要(yào / yāo)求。
  
  程序中同時(shí)設定了(le／liǎo)手動和(hé / huò)自動功能，方便設備保養，調試或故障時(shí)，更好地(dì / de)維護系統，保證系統的(de)可靠運行。
  
  通過實時(shí)監控各水池的(de)液位，自動控制相應水泵的(de)啓停。通過時(shí)間設定，定時(shí)自動完成水泵切換，泥水排放、間歇暴氣等操作，從而(ér)高效、節能、環保地(dì / de)完成污水處理工作。