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生活污水处理PLC控制系统
2019/06/29 14:37
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【摘要】：
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。这个设计结合了PLC与IPC的优势，将两者结合起来。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理，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优化管理。
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