生活污水处理PLC控制系统

作者:创福新锐来源:原创 发表时间:2019年5月8日 11:06

随着我国社会经济的发展,环境问题也越来越突出,当前以手动控制为主的生活污水处理系统已经不能适应实际需求。我国先进的污水处理厂大部分都是使用活性污泥法来进行污水处理。随着社会的发展,我国对水环境质量提出了更高的要求,尤其是对新建的城市污水处理厂来说,氮、磷的处理要求要比以前更高,因此而开发出A2/O法与氧化沟法等改进型的活性污泥工艺技术。相比发达国家,我国当前的污水处理技术、设备以及处理的效果都是十分落后的。

如果对我国当前污水处理厂的控制系统进行分析,可以得出他们的特点与不足:(1)控制系统的层次及类型多但是水平不一(2)控制系统之间不能进行良好的协调,通讯与监控功能不完善;(3)自动控制系统的配套产品十分落后。

针对上述不足,我们提出了基于PLC控制的生活污水处理系统。

2.什么是PLC

PLC是可编程控制器的缩写,它针对生活污水处理系统的现场运行信号,以相应的现场设备与I/O模块与其直接连接。PLC的基本结构包括电源、I/O模块、CPU模块与编程器等主要部分。

3.控制系统

基于PLC控制的污水处理控制系统的总体设计框架由工业控制计算机与PLC来对无事处理系统进行自动化的控制。PLC的可靠性与稳定性都是十分高的,而且它的抗干扰能力比较强,能很好地满足现场控制的需求,只是缺少一个良好的人机交互界面;如果是工业控制计算机来控制,虽然有了方便性与灵活性,但是又没有了PLC的优点。这个设计完美地结合了PLC与IPC的优势,将两者有机结合起来。这个系统的结构是上、下位机主从式的,各部分的功能分别是:

(1)下位机:主控PLC,他与污水处理设备进行连接,通过一号与二号PLC站来采集现场的数据,来实现本地报警、状态判定与分站控制的功能。

(2)上位机:工业控制计算机,它的实时监控界面的设计shiyi3组态软件为核心,功能包括状态显示、故障记录、时间日期、负荷记录、系统设置、参数设置、模式选择、报表统计以及实时数据显示等,有十分友好直观的操作界面。此外,上位机连接着UPS、打印机等输入输出设备。

生活污水处理流程图           PLC自控柜

PLC与工控机的集成系统中,两者的数据交换是非常关键的,一般来说有两种实现的方式,一是I/O卡,二是串口通信。

根据污水处理技术的技术流程,我们提出了对每个环节的控制要求。(1)格栅间。格栅机的运行状态在上位机上显示;自吸泵要准备两条,如果有一条发生故障,另一条会自动替换故障泵开始运行;轴流风机要在现场设置有启停按钮。(2)隔油沉淀池。转子泵要在现场设置启停按钮;电磁流量计(FQIT-6101)的范围是0-50m3/s显示隔油沉淀池旁边的入口污水流量。(3)调节池、事故池。对加药混合反应装置(X464-1)与气浮装置都是进行监视但不控制,控制有手动进行,如果设备出现故障,应该上位显示报警与蜂鸣报警器同时进行。(4)A/O池。平浆式搅拌机与潜水搅拌机都由现场手动控制,系统只对其进行监视。(5)综合工房。立式回用水泵要有两台,在正常液位时运行一台泵,低液位时停止,高液位时警报,但是有一台泵发生了故障,则备用泵开始启用,并且一直到故障泵完成修复,立式回流污泥泵也是如此;剩余污泥泵、化学污泥泵都是只监不控,控制可在现场或控制柜进行。(6)综合泵房。输泥螺杆泵与空压机都是只监不控,上位显示报警与蜂鸣报警器显示设备故障。

污水处理系统画面        自控系统   

污水处理站有独特的库管环境,空气潮湿、控制设备分散、占地面积大,根据污水处理站的这种情况,其自控系统的设计指导思想是“集中检测、分散控制”。污水处理站自控系统的控制形式是PLC与组态分级分布进行控制,这样在中控室就可以实现对各工况的实时监控,并且工艺过程自动控制的原则是就地单独控制。以系统控制的要求作为根据,我们对自控系统的框架进行了确定。

在社会可持续发展受到高度重视的现代,我国生活污水处理系统十分落后的现状如果不得到根本性的改变,科学发展观就难以贯彻下去。基于生活污水处理过程本是比较费时费力的,但现在PLC控制的生活污水处理系统借助PLC的优势,主控制器对其实现了自动化的操作;另外,工控机的使用让资源管理、现场操作与过程控制设计实现了最优化管理。

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