PLC在污水處理中的應用

PLC在污水處理中的應用周潤堂摘要:城市生活污水處理作為國內近些一種新興行業(yè)， 要求自動(dòng)化程度高，運行可靠，維護成本低，降低運行費用，PLC廣 泛的應用，在污水處理自動(dòng)控制中能充分發(fā)揮其作用，中山市作為國家衛生模范城市，在1998年投入運行的污水處理自控設施較為先進(jìn)，值得借鑒。關(guān)鍵詞: PLC; 污水處理;功能;應用Abstract: urban sewage treatment in domestic in recent an emerging industry， demanda high degree of automation，reliable operation，maintenance costs 1ow， reduce theoperating cost，the PLC is widely used in sewage treatment automatic control, can givefull play to its function， Zhongshan city as a national health model city，in 1998into the operation of the sewage treatment automatic control facilities is relativelyadvanced, be worth to draw lessons from.Keywords: PLC; Sewage treatment; Function; appl ication中圖分類(lèi)號: X5文獻標識碼: A文 章編號: 2095- -2104 (2013)引言隨著(zhù)日益增強的環(huán)保意識，“三廢”的處理是當今環(huán)保的主要課題。其中，城市生活污水的處理，是近幾年在大中城市對改善環(huán)境面臨的主要問(wèn)題之--。中山市作為全國衛生及環(huán)保模范城市，在生活及污水處理方面起步較早，起點(diǎn)較高，已建成的凈水一-廠(chǎng)一期日處理量為10萬(wàn)噸每天的工程，在國內污水處理行業(yè)中，自動(dòng)控制程度處比較為領(lǐng)先的地位。建廠(chǎng)投產(chǎn)以來(lái),多次接待各級領(lǐng)導及同行業(yè)人士的參觀(guān)、考察。受到上級領(lǐng)導及同行的肯定。城市生活污水處理作為國內一種新興行業(yè)，對工程的建設者們是-一個(gè)考驗，經(jīng)過(guò)分析、論證及參照國內外同行經(jīng)驗，凈水--廠(chǎng)控制系統選用了在水處理比較先進(jìn)的，有經(jīng)驗的美國A--B公司PLC為核心的中國煤化工自動(dòng)控制系統，通過(guò)幾年運行證明，這套系統有比較高的實(shí)用MHCNMHG率較低，現對該系統作些介紹。一、PLC系統概述要建立一個(gè)具有現代化規模的污水處理廠(chǎng)“，它應具有先進(jìn)性，實(shí)用性，可靠性以及操作簡(jiǎn)便性等特點(diǎn)，在整套系統中，應具備以下幾個(gè)功能: .1、各單體或區域能自動(dòng)控制;2、各單體之間的信息自動(dòng)交換;3、處理過(guò)程中的信息監測，統計分析，運行記錄，故障報警;4、減少操作人員，實(shí)行無(wú)人化操作工廠(chǎng)。近年以來(lái)，由于電子技術(shù)的發(fā)展，特別是微處理器和數字技術(shù)的發(fā)展已使可編程控制器的性能和功能有很大提高，當今的可編程控制器不但能完成復雜的邏輯控制功能，而且還能完成模擬量的處理，對過(guò)程變量可進(jìn)行PID閉環(huán)控制。編程軟件，通信及人機接口的功能也越來(lái)越完善。編程軟件和用于人機接口的圖形化軟件都運行在標準的IBM-PC平臺上，而通用的微機價(jià)格已很低，這就使整個(gè)系統有很好的經(jīng)濟性。為此，經(jīng)過(guò)多家比較分析，采用美國A-B公司PLC--5系列可編程控制器的為核心控制系統，控制理念應達到現場(chǎng)手動(dòng)控制，各單位自動(dòng)控制及利用網(wǎng)絡(luò )通訊實(shí)現信息和資源共享的中央控制。二、系統的構成與分析PLC控制系統具有多種構成方式，可以分散配置，也可集中配置。根據工藝要求，從預處理→氧化溝→終沉池→泥(其中清水由排放站排放)→污泥脫不間的工藝流程,系統配置如下:中國煤化工MYHCNMH G2工作工怍站1站2打印機DH+(光纖)回HIDprcC T江I lprcJPLCPA]PLC PAMCC1-1MCC1MCC4MCC10因考慮系統工作的可靠性并使危險分散以及工藝的特點(diǎn)，將自動(dòng)部分分為四個(gè)獨立工作的控制站，以縮小故障的范圍，減輕維護工作量。四個(gè)站代號分別為MCC1- -2氧化溝，MCC3 終沉.池，MCC4 污泥脫水間，MCC10 預處理。并用四套PLC- -5/30 及外圍設備，它們之間通過(guò)光纖與高速數據通訊網(wǎng)DH+網(wǎng)相連，以互傳信息，共享資源，組成了-一個(gè)性能可靠，功能完善的自控系統。三、各個(gè)控制中心單體PLC的功能根據需要，共設五個(gè)MCC，即MCC10, MCC1, MCC2， MCC3, MCC4， 其中MCC2通過(guò)1771- -ASB (遠程I/0適配器模塊)作為MCC1的遠程終端，而其它均為獨立的PLC。MCC10:負責取水泵，細格柵，明渠流量計，沉砂池，洗砂機等輸入/輸出;MCC1:以作為其遠程的輸入/輸出的MCC2，負責厭氧攪拌器，缺氧攪拌器，曝氣機堰門(mén)，含氧測定的輸入/輸出;MCC3:主要負責四個(gè)終沉池，回流污泥泵，浮渣泵，放空污泥的輸入/輸出;MCC4:主要負責帶式濃縮機，污泥脫水機，絮凝劑投加系統的輸入/輸出;中國煤化工四、硬件方面及軟件方面的要求YHCNMH G .硬件方面，利用光纖傳輸，增強信號傳輸中的搞干擾性，采用PLC- -5/30 型號，具有抗干擾性的DH+網(wǎng)，系統能在20度至140 度，相對濕度百分之0至95環(huán)境中工作，對外界噪聲如電磁波等的搞干擾性強。整個(gè)系統具有很好的穩定性和可靠性。在輸入，輸出模塊中，輸入，輸出點(diǎn)均有百分之二-十的余量以備擴展。數字量采用220V/50HZ的信號,模擬量采用4至20mA,1- -5V直流信號,提供輸入，輸出狀態(tài)指示(用指示燈)，每個(gè)PLC采用獨立的電源，避免干擾。上位機由兩臺IBM- -PC 微機作工作站，一用一備用也可同時(shí)用構成，兩臺打印機。各個(gè)站點(diǎn)都有能控制的顯示控制器，各個(gè)設備的狀態(tài)都有相應的顏色顯示?？刂坪诵腜LC- -5/30 的技術(shù)性能介紹:1、支持多種編程語(yǔ)言;梯形圖，順序功能圖，以及結構文本編程; .2、強有力的程序控制特性;16個(gè)主控程序基于時(shí)間和事件驅動(dòng)的處理中斷子程序，PID 算法;3、通用指令;包括基本和擴展的ASCII字符串指令和增強的運算功能;4、內置的通訊能力;RS- -232/422/423， DH+， 遠程I/O通訊能力最大3048米;5、掃描速度;0.5ms/k位邏輯最大2ms/k;6、I/O 總數;1024任意混合或1024輸入+1024輸出互補。軟件方面，本系統軟件主要有兩大部分:上位機監 控軟件和下位機PLC軟件，.上位機中央工作站采用A--B公司的RS32工具軟件在WindowsNT的環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，在Runt ime運行軟件下實(shí)現對下位機進(jìn)行監控，可實(shí)現對PLC程序的加載與卸載，改變設置點(diǎn)，圖形化界面的手動(dòng)中國煤化工控制，圖形顯示/生成，報警等。下位機PLC的編程用A- -B公YHCNMHC軟件，PLC其主要有三部分組成:順序邏輯控制，模擬量的采集及PID調節控制。本系統將提供梯形圖格式，完成所有控制，編程終端將提供在線(xiàn)和離線(xiàn)的編程方式，程序診斷，文件傳輸及加載/卸載功能，并存取輸入及輸出狀態(tài)信息。五、信號的傳輸該系統信號的傳輸包括:1、單體設備與PLC的信號傳輸:通過(guò)控制線(xiàn)傳輸;2、PLC與單體panelview的信號傳輸:通過(guò)藍色信號傳輸電纜傳輸;3、Panelview 與中央控制室工作站的傳輸;通過(guò)光纖傳輸。即: MCC (馬達控制中心)→TERM→PLC →[ DH+」 →Panelview →[光纖」 → 中控室工作站，其關(guān)系如圖:中控室$Rsview\Panelview信號的傳輸方向PLC本地站MCC(馬達控制中心)六、中央控制室構成與功能簡(jiǎn)介中控室是無(wú)人化操作的核心，在分散控制的同時(shí)，各單體設備也能集中于中央控制。中央控制室由兩臺中心控制工作站，兩臺打印機，兩臺VGA, UPS 等構成，-用一備用， 實(shí)現冗余設計，提高可靠性。工作站基本于Windows (NT) 操作系統，在工作站中利用通訊連接軟件中國煤化工通過(guò)1784--KT卡，實(shí)現對DH+網(wǎng)上的PLC進(jìn)行監控和管理，MYHCNMHG200系列軟件實(shí)現便攜式編程終端對PLC進(jìn)行編程。.上位機控制及 管理原理圖如下:1784- -KT卡DH+接口、1784- -AF1光纖接口光耦合器便盤(pán)顯示卡奔騰主板光纖DH+網(wǎng)1771- -AF1 為A-B公司的光電轉換器，其功能是實(shí)現DH+信號與光纖中傳輸的光纖信號的相互轉換，其使用的光波波長(cháng)為820nm，中控室具有如下功能:1、圖象顯示能形象地實(shí)時(shí)，動(dòng)態(tài)顯示某些重要參數的變化情況;2、控制操作功能在中央控制室能對全廠(chǎng)任何一臺 設備進(jìn)行控制，對各區域PLC的參數進(jìn)行設定，修改，具有良好的人機界面，控制命令均有中文顯示;3、數據管理功能建立數據庫，存儲生產(chǎn)原始數據，供統計分析用;4、數據處理功能計算生產(chǎn)指標利用在線(xiàn)數據及數據庫中數據;5、報表的輸出/打印功能6、報警功能某一設備異常，會(huì )出聲光報警，顯示報警信息及畫(huà)面，并記錄報警數據庫中;7、電力監察及儀表監測數據顯示結論這套控制系統一次調試成功，從投入使用以來(lái)，安全可靠地運行，實(shí)現無(wú)人化操作工廠(chǎng).，中國煤化工它的成功運行，為我國正新興的污水處理行業(yè)，提供-一個(gè) 良好MYHCNMHe城市污水處6理環(huán)境保護的步伐，做出較好的標榜。該項目的完成，為中山市環(huán)保事業(yè)做出了貢獻，收到良好的社會(huì )效益。中國煤化工YHCNMH G