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基于 PLC 的污水处理控制系统

来源:好兔宠物网
◇科技论坛◇ 科技嚣向导 2014年06期 基于PLC的污水处理控制系统 李航孙朋 (辽宁工业大学电气工程学院辽宁锦州 121000) 【摘要】本文以某污水处理厂为研究对象,根据污水处理的工艺条件及运行特点,从仪表选型、硬件设计等方面全面地介绍了基于PLC 的污水处理站仪控系统的设计思想和实现方法,满足了工艺控制要求,提高了城市生活污水处理的效率。 【关键词】污水处理;工艺控制;仪控系统 0.引言 可编程控制器fPLc)是一种新型的,免维护的微电脑控制器.它是 制排泥。排泥为每间隔3小时排泥0.5小时(可调).可远程控制。 污泥池中安装曝气系统.以防止污泥淤积.通过安装在其进气管 周期由现场调试确定,可远程控制。 用内部已经定义的各种辅助继电器代替传统的机械触点继电器.又通 上的电动阀的开启控制,每套一体化处理设备进水处设流量计一台.在控制室显示瞬时流 过软件编程方式用内部逻辑关系代替实际的硬件连接线,这些内部继 电器的节点O一1状态转换时间可以理想的认为等于零。随着微电子、 量和累积流量 随设备配套的PLC程控柜布置在控制室内.由该PLC实现所有 通信和控制技术的发展.PLC不仅具有了逻辑运算.计时计数等逻辑 功能.还拥有了数值运算,模拟监控.中断和通信等功能,为满足控制 污水处理设备的检测和控制 随加药设备配套有加药动力柜.该加药动力柜与加药设备都布置 网络的开放性.PLC融合了多种现场总线技术和以太网技术、充分满 足了工业控制对于数据采集和通信的要求l1_.与机器人、CAD/CAM成 在加药间内。由加药动力柜实现加药设备的连锁控制。应设有加药储 为现代工业生产的三大支柱 罐的就地液位计等加药控制所需仪表 加药搅拌机为自动控制.计量 将先进的PLC自动控制技术应用到到污水处理系统中.一方面 泵手动可调.加药设备需设有就地启闭装置 加药设备与污水处理设备间不设自动连锁.但加药储罐低液位报 可以大大改善设备(继电器、接触器、阀门、传感器、仪表、电动机)的动 作准确性和可靠性.另一方面又可以兼容传统的继电保护设计思想和 警信号、加药设备的运行状态、故障信息等信号要上传到控制室的  技术方法.尤其是对于逻辑关系比较复杂的功能.应用PLC软件编程 LCD上显示。能很快设计出最简明的符合规程的方案目 3.污水处理站仪控系统设计 3.1仪表选型 1.工艺流程 生活污水汇集后进入本污水处理站 污水首先经自动机械格栅 (1)调节池设模拟量液位信号1套(选用超声波液位计):调节池 选用浮球式液位开关) 去除污水中的杂物(杂物排至平台小车内,定期清运),随后进入调 设开关量液位1套(模拟量信号要求输出信号为4-20mA、两线制.精度高于O.5%,信 节池.调节池对原水水质水量进行均化和调节(为防止池内污物沉 积.池内设潜水搅拌机2台).调节池中设提升泵3台(2用1备)将 号远传至控制室 污水提升至后续污水处理装置 在沉淀池进水处投加药剂进行化学 选用的液位开关需特别适合于含固体、半固体悬浮物的液体。调 高液位、超高液位三个位置设浮球。输出信号为无源干 除磷,在消毒池投加药剂(氯片溶解后溶液)消毒。消毒池出水达标 节池在低液位、接点。 后排放。 (2)每套一体化污水处理设备的进水管以及污水处理站的超越管 沉淀池污泥排至污泥池.池内上清液溢流至调节池,剩余污泥定 各设电磁流量计一台¨j.在控制室显示瞬时流量和累积流量。 期清运。 由风机向缺氧池、生物接触氧化池、污泥池内的曝气装置供气.向 沉淀池内的气提装置供气.由时间控制 污水处理站的所有污水处理设施建于地下 地面建鼓风机房、贮 转换器上可显示瞬时流量和累积流量。传感器与信号转换器之间信号 药加药间、化验室和控制室等.所有仪表信号和主要设备运行信号在 电缆随电磁流量计配套 电磁流量计的传感器安装在就地工艺管道上(流量计井内).防护 等级为IP68。电磁流量计的信号转换器安装在控制室内,现场墙装式。 控制室显示,设备的控制可在控制室和就地分别操作 2.污水处理工艺控制 (3)调节池上设PH计1套、COD分析仪1套。 分析仪表信号在控制室显示.不参与设备的连锁控制 PH计的测 0~14;COD分析仪的测量范围:0~500。 自动旋转式机械格栅位于格栅渠内.与调节池建为一体.主要 量范围:分析仪表的安装配件和保护箱随分析仪表配套.阀门的材料和仪 用于拦截去除生活污水中较大的悬浮物固体.保证后续设备和管 6 路不被堵塞 机械格栅间歇运行.每隔3.5小时运行O.5小时(可 表配管材料使用SS31调)。 由调节池水位控制提升泵(潜污泵)的启停:高液位开泵,低液位 (4)消毒池设高液位报警信号,信号在控制室显示 (5)水泵出口均设就地压力表,压力表为不锈钢、耐震型,随水泵 停泵,超高液位报警:水位信号远传到控制室进行控制。工作和备用泵 设备配供 (6)风机出口均设就地压力表,压力表为不锈钢、耐震型,随风机 根据累计运行时间自动切换,切换时间为8小时(可调)。 调节池内的2台潜水搅拌机.每4小时(可调)相互自动切换运 设备配供 (7)加药系统所需所有仪表都随加药装置配套.配套仪表能够满 行.当调节池为中低液位时潜水搅拌机停止运行.中高液位时恢复运 足加药装置运行的要求.及在控制室监视的要求 行。 3.2控制系统 污泥回流量自动控制 根据污水处理控制系统的功能要求、可靠性等要求.硬件设计采 每套一体化处理设备含硝化液回流泵2台.1备1用.每4小时 用西门子公司的PLC作为控制系统的核心进行数据采集和控制.并 (可调)相互自动切换运行。 鼓风机3台(2用1备),在正常情况下连续运行。工作和备用风 配有在线式UPS不间断电源供电 UPS负责给控制系统和仪表供电 容量根据实际需要确定 机根据累计运行时间自动切换运行.切换时间为每4小时(可调)切换 UPS电源备用时间为30分钟.PLC系统配置彩色LCD图形终端.建立相应的操作页面.用以实 1次.风机与调节池内污水提升泵联动,当污水提升泵停止运行时,其 间歇性运行,采取间断曝气,工作1小时,停机2小时(可调)。 现全部仪表信号、报警信号、设备运行状态显示及相关设备连锁启停 沉淀池中气提装置排泥.通过安装在其进气管上电动阀的开启控 控制 对于泵等转动机械除了在LCD上进行远方控(下转第306页1 301 

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