趙書華

（廣東省嶺南工商第一技師學(xué)院，廣東 廣州 510800）

校園污水處理系統(tǒng)電控設(shè)備分析

趙書華

（廣東省嶺南工商第一技師學(xué)院，廣東 廣州 510800）

節(jié)約水資源已經(jīng)是個世界性命題。學(xué)校作為用水大戶，應(yīng)成為污水處理首選之地，本文對建立小型污水處理系統(tǒng)的電控部分進(jìn)行探究設(shè)計。

電控；PLC；電動機；污水處理；校園

校園水污染目前還不是很嚴(yán)重，但每天也還是會有大量污水產(chǎn)生，這些污水只要進(jìn)行處理，就可以循環(huán)利用或者是作為中水，對校內(nèi)花草樹木進(jìn)行養(yǎng)護，還可洗車等，這樣可以節(jié)約大量的水資源。另外還可提升辦學(xué)的品質(zhì)，建成科技校園，處處彰顯科技知識的無窮魅力。

1 污水處理流程

目前污水處理的方法很多，但大致可分為以下幾個環(huán)節(jié)，如圖1所示。

圖1 污水處理流程圖

2 污水處理電控部分環(huán)節(jié)闡述

當(dāng)調(diào)節(jié)池處于低水位或無水情況下，電動閥自動打開污水進(jìn)入，當(dāng)污水處于正常水位時，電動閥自動關(guān)閉；在經(jīng)過1－2小時的沉淀后，1號水泵啟動，將調(diào)節(jié)池中的經(jīng)沉淀后水泵入反應(yīng)池，當(dāng)反應(yīng)池中的水位達(dá)到正常水平時，1號水泵自動停止工作，在經(jīng)過一定時間處理后，2號水泵自動向消毒池泵水，當(dāng)水位達(dá)到正常水位時，2號水泵自動停止工作，經(jīng)過 0.5 小時后 3 號水泵啟動，將處理過的水泵入清水箱，當(dāng)水箱內(nèi)達(dá)到下水門時，3號泵自動停止運行，這時污水處理過程全部結(jié)束。另當(dāng)清水箱內(nèi)水位降至低水位時，3號水泵又自動啟動向清水箱泵水。當(dāng)調(diào)節(jié)池中的水位降至低水位時，電動閥門會自動打開向內(nèi)注入污水。如圖2所示。

3 污水處理的電控部分設(shè)計思路

圖2 污水處理電控示意圖

（1）電動閥門的打開和關(guān)閉可以用電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，另外三臺水泵可以分別用三臺電動機來驅(qū)動，四臺電機均用接觸器控制，另外四個水池中要有高低水位檢測傳感器。

（2）要解決污水自動控制還需要用到 PLC，并且能夠?qū)崿F(xiàn)手動和自動兩種運行方式。

（3）要使設(shè)備安全運行，要有必要保護措施，如電動機過熱保護、短路保護等，電動閥門開關(guān)需要電機的正反轉(zhuǎn)，需要聯(lián)鎖。

（4）為了了解設(shè)備的運行狀態(tài)，需要連接各種對應(yīng)的指示燈，如水池水位指示燈，電機運行指示燈等。

（5）整個電路要可靠，并且要用第三種接地方式提高抗干擾能力。

4 污水處理電控部分設(shè)計圖

4.1 主電路部分（圖3）

設(shè)計說明：

（1）QF為電源總開關(guān)，既可完成主電路的短路保護，又起到分?jǐn)嗳嘟涣麟娫吹淖饔?，使用和維修方便；QF1 保護和分?jǐn)嘟涣骺刂苹芈?，QF2 分?jǐn)嗪捅Ｗo PLC 控制部分的電路。

（2）主回路中交流接觸器 KM1、KM2、KM3分別控制 1 號電機 M1、2 號電機 M2、3 號電機M3；交流接觸器 KM4、KM5 控制電動閥電動機M4，通過正、反轉(zhuǎn)完成開起閥門和關(guān)閉閥門的功能。電動機 M1、M2、M3、M4 由熱繼電器 FR1、FR2、FR3、FR4 實現(xiàn)過載保護。電動閥電動機 M4控制器內(nèi)還裝有常閉熱保護開關(guān)，對閥門電動機M4實現(xiàn)雙重保護。

圖3

（3）熔斷器 FU1、FU2、FU3、FU4 分別實現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護。

4.2 控制回路部分（圖4）

設(shè)計說明：

（1）控制回路中有源指示燈及水泵運行指示燈，可以很方便了解當(dāng)前的運行狀態(tài)。

（2）四臺電機按順序分別啟動，所以為了減少PLC 的輸入口，用了中間繼電器來合并。

（3）PLC 供電回路用了隔離變壓器，這主要為了防止干擾，隔離變壓器變比為 1：1。

4.3 PLC 控制電路部分

由上面的設(shè)計思路，就可以完成 PLC 部分電路的設(shè)計，首先設(shè)計好 I/O 分配表 ,根據(jù)設(shè)計 PLC 可選用三菱 Fx2N － 48R 型，另外考慮到輸入口信號源比較多，最好不要使用 PLC 自身的直流電源，以防止電源過載損壞或影響其他的輸入信號質(zhì)量。

校園污水處理工藝簡單，占地面積小，維護成本低，蘊含著大量的操作空間，有顯著價值。

圖4

[1]程玉華 . 西門子 S7-200 工程應(yīng)用實例分析 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2008.1.

[2]常曉玲 . 電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. 1.

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