正航PLC在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用
針對(duì)目前高速公路服務(wù)區(qū)污水處理效率較低，自動(dòng)化程度不高，人力成本較高等問題，江蘇某研究所和正航公司聯(lián)合對(duì)服務(wù)區(qū)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，目前正在試點(diǎn)階段，并準(zhǔn)備向全省的高速公路服務(wù)區(qū)推廣。
1、工藝流程
如上圖所示，污水由隔油池和化糞池通過進(jìn)水管，依次經(jīng)過粗格柵、細(xì)格柵，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，由1#提升泵提升至SBR反應(yīng)池進(jìn)行曝氣生物處理，SBR周期運(yùn)行，一周期共8小時(shí)，其中包括4個(gè)階段（①進(jìn)水階段，t=1.0h；②曝氣階段，t=5.0h；③靜置階段t=1.0h；④潷水器排水階段，t=1.0h）。SBR出水進(jìn)入中間池再由2#提升泵提升至混凝池，在混凝池由加藥泵添加混凝劑，混合進(jìn)入沉淀池，上清液出水排入邊溝。
其中，SBR池和混凝池、沉淀池，均設(shè)排泥管，并各設(shè)一電動(dòng)排泥閥，由污泥泵進(jìn)行定期排泥，排泥進(jìn)入污泥池，人工對(duì)污泥池進(jìn)行定期外排。
2、控制系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)**有模擬量輸入5路，分別是隔油池、調(diào)節(jié)池、中間池配置的超聲波液位差測量儀表， SBR反應(yīng)池、污泥池配置的污泥界面計(jì)。模擬量輸出兩路，分別是1#、2#變頻器頻率。開關(guān)量輸入12個(gè)，分別為1#提升泵（一用一備）故障，2#提升泵（一用一備）故障，1#、2#風(fēng)機(jī)故障，1#、2#變頻器故障，加藥泵故障，1#、2#、3#電動(dòng)排污泵故障。數(shù)字量輸出13個(gè)，分別為1#提升泵（一用一備）運(yùn)行，2#提升泵（一用一備）運(yùn)行，1#、2#風(fēng)機(jī)運(yùn)行，1#、2#變頻器運(yùn)行，加藥泵運(yùn)行，1#、2#、3#電動(dòng)排污泵運(yùn)行，故障報(bào)警。模擬量采集的各項(xiàng)參數(shù)、用戶設(shè)定的各項(xiàng)參數(shù)、手動(dòng)/自動(dòng)切換、自動(dòng)啟動(dòng)/停止以及各設(shè)備獨(dú)立啟動(dòng)/停止由觸摸屏顯示、設(shè)定。
采用：CPU224XP一個(gè)，數(shù)字量輸出模塊EM222-R8一個(gè)，模擬量輸入輸出模塊EM235一個(gè)以及7寸觸摸屏一個(gè)。
3、控制要求
（1）隔油池控制
配置超聲波液位差測量儀，如果隔油池中，測量值超過設(shè)定值警報(bào)，表明隔油池管道已被堵塞，提醒工作人員需要人工疏通隔油池。
（2 ）調(diào)節(jié)池1#提升泵的控制
當(dāng)?shù)竭_(dá)進(jìn)水時(shí)刻，調(diào)節(jié)池中檢測水位低于啟動(dòng)水位時(shí), 電動(dòng)水閥開啟，1#提升泵開泵運(yùn)作，水位降低到停泵水位時(shí)，1#提升泵停止運(yùn)作。
（3） SBR 反應(yīng)池的控制
周期運(yùn)轉(zhuǎn)的SBR 反應(yīng)池，每周期分4階段：①進(jìn)水階段，t=1.0h；②曝氣階段，t=5.0h；③靜置階段t=1.0h；④潷水器排水階段，t=1.0h。其中，
①進(jìn)水階段控制：進(jìn)水電動(dòng)閥開啟，如調(diào)節(jié)池1#提升機(jī)組控制；
②曝氣階段控制：主要是根據(jù)進(jìn)水量，來控制曝氣量，通過風(fēng)機(jī)的恒壓變頻來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)流量的變化。
進(jìn)水階段，調(diào)節(jié)池中超聲波液位差儀把數(shù)值傳入系統(tǒng)，根據(jù)顯示的液位來控制曝氣階段風(fēng)機(jī)的變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。
③靜置階段控制：曝氣運(yùn)轉(zhuǎn)5.0h，即停止曝氣，開始靜置，靜置時(shí)間控制t=1.0h。
④潷水器潷水階段控制：靜置1.0h后，潷水器閥門啟動(dòng)，開始潷水。直至水位達(dá)到設(shè)定水位時(shí)，潷水關(guān)閉,且時(shí)間控制為1.0h，1.0h時(shí)間一到，即進(jìn)入下一周期，開始1#提升泵進(jìn)水。
（4）中間池2#泵的控制和加藥泵的控制
每天24小時(shí)不間斷運(yùn)行，只要2#泵運(yùn)行，加藥泵就運(yùn)行，2#泵一停，加藥泵即停，即加藥泵和2#提升機(jī)組是聯(lián)機(jī)操作的。
當(dāng)中間池顯示水位低于*低水位設(shè)定值時(shí)，2#提升泵和加藥泵停止。
（5）排污系統(tǒng)控制
污泥主要是來自SBR池、混凝池及沉淀池，通過設(shè)定時(shí)間定時(shí)進(jìn)行排污。
4、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
曝氣階段控制，通過模擬量模塊讀取超聲波液位差儀的反饋，將電流信號(hào)4-20mA轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的液位值，并在觸摸屏上顯示出來。
根據(jù)超聲波液位差儀反饋的信號(hào)，PLC通過改變模擬量輸出的值，改變風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，從而更好地節(jié)約了能源，提高了效驗(yàn)。
在定時(shí)控制中，由于定時(shí)時(shí)間較長，PLC內(nèi)部定時(shí)器無法完成這一時(shí)間定時(shí)，則通過計(jì)數(shù)器與定時(shí)器的配合使用，設(shè)定較長時(shí)間的定時(shí)，完成控制要求。
程序中同時(shí)設(shè)定了手動(dòng)和自動(dòng)功能，方便設(shè)備保養(yǎng)，調(diào)試或故障時(shí)，更好地維護(hù)系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
通過實(shí)時(shí)監(jiān)控各水池的液位，自動(dòng)控制相應(yīng)水泵的啟停。通過時(shí)間設(shè)定，定時(shí)自動(dòng)完成水泵切換，泥水排放、間歇暴氣等操作，從而高效、節(jié)能、環(huán)保地完成污水處理工作。
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