◇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