三菱fx系列plc在核电临建区生活污水处理工程设计及应用 5页

'三菱FX系列PLC在核电临建区生活污水处理工程设计及应用【摘要】本文针对福清核电厂临建区生活污水处理工程的自动化系统进行研究，对系统的功能，硬件配置及软件程序的编写进行描述。系统采用三菱FX2N系列PLC+威纶触摸屏的控制系统，很好的实现了整个生活污水处理设备的全自动控制，系统运行稳定，效果良好。【关键词】PLC设计应用；生活污水处理三菱FX系列PLC适用于中小规模的控制系统中，它具有价格经济、最大范围的包容了标准特点、程序执行快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。本文以福清核电厂临建区生活污水处理工程分析三菱FX系列PLC的设计及应用。1工艺概况本工程污水主要来自洗菜、洗碗，浴室、洗衣、盥洗产生的污水。由于该污水可生化性比较好，B/C比在0.5以上,可采用先进、成熟、可靠的A/0法二级生化处理工艺，确保其处理出水各项指标达到设计要求。污水处理工艺流程框图： 工艺说明A.采用固液分离机，自动清除污水中3mm以上固体物，保证后续处理装置稳定运行。采用隔集器对废水中浮油进行预处理。B.采用A/0处理工艺，提高了污染物的去除率，不仅能有效降除B0D5,而且能有效去除磷和氨氮。C.采用厌氧反应池，在厌氧条件下回流污泥与进水充分混合，聚磷菌在此释放磷并同时吸收环境中的低分子酸，以PHB的形式储存起来，在好氧环境中，聚磷菌大量吸收磷，达到除磷的目的。D.采用三级生物接触氧化池，池内高的溶解氧和优良的生物菌群与有机污染物接触反应，为有机污染物的降除，氨氮的氧化和磷的吸收去除创造了最适应环境，提高了有机污染物及氨氮、磷的去除效率。E.采用竖流式沉淀池，主要为澄清接触氧化池出水，为此沉淀池的设计采用合理的设计参数，从而提高了澄清效果。F.采用竖腾翻流接触消毒形式，彻底杀灭各种病原菌及大肠菌群。2控制系统总体设计2.1控制系统概述根据工艺条件，本系统的控制信号主要是开关量和模拟 量，涉及到的控制对象除了开关阀以外，主要是泵设备的控制与仪表的监控。也就是说系统是一个以开关量、4-20mA模拟量控制为主的系统；所以本控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)与触摸屏结合，同时完成电气和仪表部分的自动控制与监控。2.2控制系统配置控制系统硬件组成包括1台触摸屏和1套可编程控制器(PLC)构成的控制网络。PLC采用性能可靠、广泛应用于工业控制领域的三菱FX系列PLC产品。控制系统软件组成包括三菱GXDeveloper编程软件编写程序实现各种控制功能及使用简单、应用可靠的威纶EasyBuilder8000软件，作为人机界面，用于操作、调试人员监视装置运行状态，控制现场设备的运行。2.3控制系统功能描述2.3.1数据采集与数据处理采集整个装置的重要工艺参数(流量、液位等)、设备运行状态(工艺流程、动态仿真)等重要数据，控制相应对象的运行状态。当参数越限报警或控制对象故障或状态变化时，在触摸屏上以不同的颜色或动态画面进行显示，同时具有相关音响提示。2.3.2实时监控与就地控制对整个工艺生产过程实现操作、设置、控制、显示、报警， 最大限度的减少值守人员，可作到无人监管的自动运行。提供手动操作优先（安全联锁除外），这项措施允许手动启动或中断自动程序。在手动控制下应可进行工艺系统中任何的操作。2.3.3动态仿真对工艺流程画面实现动态模拟显示，动态跟踪工艺参数，直观了解设备运行状况。3控制系统详细设计3.1控制系统信号采集与处理本工程中的信号主要有数字量输入信号、模拟量输入信号、数字量输出信号。数字量输入信号主要是水泵和阀门的状态信号，水泵有“远程”、“运行”、“故障”等输入信号，阀门有"远程”、“开到位"、"关到位”、"过力矩”等输入信号，信号接通时为"1”（或“真”）未接通时为“0”（或"‘假"）。模拟量输入信号主要是在线仪表，有液位计、流量计等仪表，这些仪表都采用了4〜20mA的信号输入到FX系列PLC系统模拟量输入模块中，通过模数转换器转换，编写程序可以输出对应工艺系统仪表数值。数字量输出模块通过硬接线到电气控制回路中控制水泵的启停和阀门的开闭，综合输入信号编写程序控制模拟量输出信号以实现对现场设备的自动控制，同时对PLC的编程来时现泵的主泵与备泵之间的切换。2.2控制系统程序编写完成了控制系统信号采集与处理及校验工作后，就可以根 据工艺要求编写程序调试系统了，本工程的程序主要分成以下几个部分：模拟量输入信号采集与处理、水泵控制、反应沉淀池气提阀门控制、风机控制、厌氧池曝气阀门控制等程序。由于篇幅限制下面以模拟量输入模块信号处理程序为例作简要说明。本系统模拟量输入信号有调节池液位、提升泵流量、泥浆池液位、污泥罐液位，模拟量信号处理程序如下：通道初始化，指定第一个模拟量模块通道1到通道4的输入模式为4〜20mA数据存储，将第一个模拟量模块通道1到通道4的数据分别读入数据寄存器D1〜D4中4结语通过采用三菱FX系列PLC对生活污水系统进行控制，自动化水平明显提高，处理量及出水水质达到设计要求，减少了运行维护人员，降低了运行人员的劳动强度。该工程投用后进降低了核电建设对当地环境造成的影响，受到当地村民和业主的好评。参考文献：[1]三菱PLC编程手册.[2]三菱FX系列特殊功能模块用户手册.'