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        PLC在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2018-10-30 11:09:24謝紅莉
        現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2018年26期
        關(guān)鍵詞:污水處理

        謝紅莉

        摘 要:近年來(lái)公司為了降低污水排放量,提高水資源利用率,規(guī)劃和建設(shè)了自己的污水處理分廠。目前我公司污水處理分廠采用了生化處理工藝,其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠,處理能力強(qiáng)、效果好,但運(yùn)行工藝過(guò)程復(fù)雜,機(jī)電設(shè)備品種多、數(shù)量大。為了精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu),提高系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性及自動(dòng)化程度, PLC成為污水處理自動(dòng)化方面的首選。本系統(tǒng)針對(duì)我公司污水處理分廠的具體要求,用SIEMENS的S7系列可編程序控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理分廠生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集,從而達(dá)到運(yùn)行成本經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高。

        關(guān)鍵詞:PLC;功能圖;污水處理

        中圖分類號(hào):TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.26.095

        1 工藝流程

        我公司污水分廠是針對(duì)公司工業(yè)污水進(jìn)行處理,工業(yè)污水處理一般為二級(jí)處理。一級(jí)處理主要除去較大懸浮固體物,二級(jí)處理主要是酸堿度的調(diào)節(jié)。工藝流程圖如圖1所示。

        在圖1中,廢水通過(guò)排水管網(wǎng)收集,流入污水處理部分,流經(jīng)格柵去除較大懸浮固體物。出水再送入平流式初沉池,在初沉池中去除小部分BOD5(生化需氧量),大部分懸浮物在自重下沉淀形成污泥,經(jīng)管網(wǎng)收集進(jìn)入污泥濃縮池。經(jīng)初沉池后的廢水再流經(jīng)曝氣池,采用表面曝氣,投加懸浮填料使活性污泥體系穩(wěn)定,去除絕大部分BOD5(生化需氧量)。廢水進(jìn)入二沉池進(jìn)一步去除BOD5(生化需氧量),使水達(dá)標(biāo)。二沉池中的部分污泥進(jìn)行回流,流至曝氣池進(jìn)行污泥接種,剩余污泥送至污泥濃縮池,對(duì)初沉池和二沉池中的混合污泥進(jìn)行濃縮,然后進(jìn)入后續(xù)處理(外運(yùn))。

        2 PLC硬件選型

        根據(jù)對(duì)工藝流程和控制要求的分析得出輸入/輸出的分配,如表1所示。從I/O分配表中統(tǒng)計(jì)出開(kāi)關(guān)量輸入為15點(diǎn),開(kāi)關(guān)量輸出為13點(diǎn),模擬量輸入為 4點(diǎn),模擬量輸出為1點(diǎn)。I/O點(diǎn)數(shù)估算應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ8鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù),再增加10%~20%的可擴(kuò)展余量,作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。所以需要的點(diǎn)數(shù)為DI18點(diǎn)、DO15點(diǎn)、AI5點(diǎn)、AO2點(diǎn)。PLC在控制過(guò)程中主要完成開(kāi)關(guān)量的邏輯控制和模擬量的連續(xù)PID控制。根據(jù)I/O統(tǒng)計(jì)和功能分析,結(jié)合PLC的性能指標(biāo),選擇西門(mén)子S7-200,CPU選擇CPU224XP。CPU224XP的開(kāi)關(guān)量輸入/輸出為14/10,而系統(tǒng)需要的開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)為18/15。所以需要增加開(kāi)關(guān)量擴(kuò)展模塊,選擇EM223,它的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是8/8。系統(tǒng)需要的模擬量I/O點(diǎn)數(shù)為5/2,CPU224XP的模擬量I/O點(diǎn)數(shù)是2/1,也需要增加模擬量擴(kuò)展模塊。選擇EM235,它的模擬量輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是4/1。模塊地址分配如表2所示。

        3 程序設(shè)計(jì)

        整個(gè)污水處理系統(tǒng)是很復(fù)雜的,其控制過(guò)程及其程序體系也比較龐大,在這里只針對(duì)其中一小部分——沉淀池的控制作詳細(xì)介紹。

        控制分析:系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)打開(kāi)0#閥,污水進(jìn)入1#沉淀池。當(dāng)1#沉淀池為高液位時(shí),打開(kāi)2#閥,污水就進(jìn)入2#池。當(dāng)2#池為高液位時(shí),如果1#池為低液位,就打開(kāi)1#閥。如果1#池為高液位,就手動(dòng)打開(kāi)3#閥。之后,如果1#或2#任一個(gè)池為低液位,就打開(kāi)起閥。其功能圖如圖2所示。

        程序設(shè)計(jì)如圖3。

        系統(tǒng)初始化后,即SM0.1在PLC上電后自動(dòng)為ON。在I0.0打開(kāi)的條件下得到Q0.1動(dòng)作(打開(kāi)1#閥)。如果達(dá)到I0.2(高液位)時(shí),就打開(kāi)Q0.2(打開(kāi)2#閥)。又到達(dá)I0.3(高液位)時(shí),轉(zhuǎn)入等待。如果條件是I0.4(1#池低液位),動(dòng)作就轉(zhuǎn)入Q0.1,如果條件是I0.2,就執(zhí)行Q0.3(打開(kāi)3#閥)。如果條件是I0.1或I0.4就動(dòng)作Q0.2或Q0.1。

        其它控制過(guò)程的程序編制過(guò)程與此類似,只要我們根據(jù)工藝?yán)L制出流程圖就可以運(yùn)用編程軟件編制出控制程序。

        參考文獻(xiàn)

        [1]黃明琪,可編程控制系統(tǒng)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2003.

        [2]董剛,汪秉文,PLC在污水處理工程中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),1999.

        [3]許德,可編程控制器(PLC)應(yīng)用技術(shù)[M].濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2001.

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