污水处理电气控制系统的设计及应用研究 2页

垫!鱼生篁垫塑i篁蔓!塑塑1江酉建堑皇氢兰猩污水处理电气控制系统的设计及应用研究■白培灿一厦门水务中环污水处理有限公司，福建厦门361000摘要：随着社会经济迅猛发展，城市污水量日渐增加。在城市建设过程中，高效污水处理系统已成为不可忽视的关键性组成要素。而在污水处理系统运行中，污水处理效率与质量和电气控制的自动化程度密切相关，必须多角度、多层次优化设计污水处理的电气控制系统，处于安全、稳定运行中，更好地发挥自身作用，有效处理城市污水。关键词：污水处理电气控制系统设计应用在新形势下，水资源短缺、环境污染已成为全球性问题，水资源问题对我国经济、社会的持续发展造成非常严重的影响。为了提高城市居民生活质量，有效解决子孙后代生存环境问题，做好城市生活污水处理工作至关重要。在科技日益发展的浪潮中，计算机测量控制系统设置更加完善，信息数据处理功能更加多样化，电气控制系统逐渐被应用到城市生活污水处理中，极大地提高了城市生活污水处理效率与质量，有利于改善城市生态环境。1污水处理工艺和电气控制1．1污水处理工艺在城市建设过程中，污水处理工作的重要性不断显现，有利于提高城市水资源利用率，优化调控水资源循环状态，顺利实现系统的自动化，动态管理、控制污水处理系统，及时发现运行中存在的故障问题，加以解决，全方位提高污水处理效率与质量。就污水处理工作而言，必须先综合调查、分析污水源头，根据调查结果，制定合理化的污水处理方案，优化利用相关设备、技术进一步完善污水处理系统，借助自动化控制手段，有效处理污水，初次沉淀池、反应池、排水设置是污水处理系统的必要设施设备。就污水处理工艺来说，在污水池内水位降低到指定水位之后，对应的电动阀门自动打开，污水被引入其中，达到指定水位后，电动阀门会自动关闭。在此基础上，优化利用相关技术手段，比如，曝气法，对污水进行一系列的操作，即脱色、除臭、平衡菌值，满足污水处理具体要求之后，就可以将处理后的污水排出，一次循环随之完成。图1是污水处理工艺流程示意图。图1污水处理工艺流程图12电气控制就污水处理系统电气控制来说，要根据电气控制具体要求，综合分析各主客观影响因素，制定科学化的电气控制方案，选择适宜的电气设备、配件，安装结束后，还要做好试运行工作，验收达标后，才能表明污水处理系统电气控制顺利实现。在设计电气控制系统中，相关人员要结合控制系统具体要求，确定好相关的设备、元件，比如，断路器、电磁阀、电动机。在此基础上，合理绘制电气控制系统图纸，比如，电气接线图、电控箱电气板元件布置图，确保所绘制的图纸更加客观、科学。还要围绕设计图纸具体要求，明确电气元件尺寸、位置等，做好各方面的准备工作，确保相关工作顺利开展。2污水处理电气控制系统设计与应用2．1污水处理电气控制系统设计·202·(1)上位机。就污水处理电气控制系统来说，由多种元素组合而成，比如，阀门控制器、信号放大器。就上位机而言，主要采用的是工业级Pc机，应用的是高级语言VISUALBASIC编制界面软件。其中的净化水路、污水路等都采用分色动态显示，相关人员可以准确掌握当下电机、阀门等各种状态，结合故障状态，采取可行的措施有效解决存在的问题．以直方图形式现实PH值、流量、温度等一系列模拟参数，借助鼠标动态控制分页放大，显示出1h、l天乃至1个月的曲线图，具有较强的立体感，可以同一时间监控现场工作状态，随时打印所需的信息数据。(2)中位机。在控制器中，中位机是其重要组成部分，利用可编程程序控制器，PLC，实现系统的逻辑控制。中位机和上位机、下位机等相互通讯，进行总体逻辑控制，符合污水处理具体工艺要求。在设计过程中，需要先准确转化每台控制器的模拟量，使其成为标准信号，借助A／D转换器，将其送人PLC，最终送人上位Pc机。还要结合PLC内部程序特点，采取适宜的抗干扰对策，确保PLC内部程序处于稳定运行中，需要分柜安装强电、PLC系统，提高其抗干扰能力。就下位机来说，就是智能仪表，其输入按键、显示器都具有独立性，能够单独完成信号采集工作，比如，温度、液位、PH值。(3)下位机。就下位机来说，属于完整型的PID调节控制器、智能控制仪表，和上位机、中位机相互融合，成为控制系统的组成要素，能够长时间完整地保存一系列参数，比如，PID。在设计过程中，设计人员必须综合分析电网电压波动、各种干扰，优化利用一系列硬件技术，比如，光电隔离、出错陷阱，进一步提高电气控制系统的抗干扰能力。2．2参数测量与控制(1)测量、控制pH值。就电气控制系统而言，参数测量、控制是其核心内容，体现在不同方面，比如，温度、电导。通常情况下，磋测量、控制PH值的时候，要优化利用电位法，测量电极上的玻璃触头对pH值特别灵敏，一旦接触氢离子，便会产生电位。pH值传感器所输出的信号大都只有几十mV，放大之后，借助V／F，可将其转化为频率狺号，借助脉冲形式将其传递到控制器中。由于信号传输形式属于脉冲信号，要借助光电隔离，将前级信号、控制器隔离开，有效解决长距离传输、干扰问题；(2)测量、控制温度。通常情况下，在测量温度过程中，Ptl00型铂热电阻作为对应的传感器，在0一100摄氏度之间，其分辨率可达到0．1摄氏度，温度传感器侵入深度必须超过200毫米。在测量温度中，借助传感器，可以将温度信号转化为电压信号，在放大、A／D等处理后，将其送入三路控制等，最终实现闭环控制。在处理污水过程中，温度控制特别重要，特别是生化污水处理，必须保证活性在污泥的活性。由于污水处理池室外温差特别大，如果采用的PID调节器无法满足对应的测量、控制要求，可以优化利用模糊控制方法，进一步提高测量、控制效果。2．3污水处理电气控制系统应用在应用过程中，电气控制系统的现场控制层、管理监控层扮演着关键性角色。一是：现场控制层。在运行中，借助现场控制器，可以动态控制单元过程、设备等，准确采集电气参数的数据，借助网络，向对应的监控中传达一系列信息数据，接受监控层对应的控制指令，实现对现场设备的多样化功能，比如，控制、报警，采集。二是：管理监控层。在管理监控层运行中，优化利用组态，动态监控计算机，在开放式通讯协议作用下，顺利传输、通讯一系列信息数据，将采集到的一系列信息数据传输到组态软件实时数据库中，优化处理相关信息数据，顺利实现画面组态设置，得出相关的生产数据，优化处理污水。图2是电气自动控制系统结构示意图。(下转第206页)\n3．4精处理混床入口水质在树脂转型过程中，凝结水的水质必须保持稳定，特别是钠离子和氯离子含量必须保持足够低，否则，钠离子和氯离子含量过高，转型后的RNa和RCl树脂超过氨化混床的允许值，导致钠和氯排代峰出现并超出标准，精处理混床氨化失败。在铵型运行阶段，混床除盐能力大大降低，如进水中含盐量升高，将导致盐类离子穿透树脂层，混床失效。3．5仪表准确性实际运行当中，凝结水的加氨量均通过在线电导率表和pH表控制，所以仪表的准确度直接影响精处理混床的氨化效果，氨化时间的长短。在实际工作中，在线仪表的准确性除受仪表本身准确度影响外。取样流量、温度等因素对水样的SC和pH测量值影响非常大。这些都将直接影响精处理混床的氨化运行效果，所以我们巡检时就要着重注意样水流量、温度及恒温装置运行状态。另外，精处理混床出口的在线钠表和电导率表，直接监测混床的出水水质，故在线仪表的准确性关系机组的安全经济运行，。4结语由于凝结水精处理混床的运行出水水质，直接影响机组的水汽品质和安全经济运行，所以我们应该严格按照规定选择氢型或是铵型混床运行。投退时机及注意事项如下：(1)实现铵型混床运行，应同时具备下列全部条件：①凝汽器严密不泄漏，混床进口凝结水的氢电导率小于0．20us／cm；②树脂的再生度达到或超过平衡值的要求，见表l、表2的规定；③混床树脂采用体外再生，并选择分离效果良好的再生装置；④采用分离系数和混合系数合格的均粒树脂；⑤使用离子交换膜法制造的液体碱再生阴树脂；(2)当混床采用铵型方式运行时，至少要有一台氢型状态下备用；当凝汽器发生泄漏时，应立即退出铵型混床运行，投入氢型混床；(3)当混床出水水质不合格时，立即退出失效混床，投入备用氢型混床；(4)铵型混床的运行周期不宜超过两个月。参考文献[1]孙本达．凝结水精处理混床铵型运行的探讨．电厂化学2013学术年会论文集．2013．11．[2]DL／T333．1—2010火电厂凝结水精处理系统技术要求第1部分．‘-4--。—。_卜。—’卜-—’卜-—’P-+一+”+“+··+··+一+”+一+一+一+一+”+··+一+-+-+一+一+··-4---4．-··+-+-+··+一+一+-+-+一+-+w+”+一+”+-+一+-+一+-+—+一+(上接第202页)㈣。目申肆雾M“矗㈣。』?们7齄翮鞣一印早唧唧呻⋯唧几丽而f舳几佣m怖ln■■衄几硼唧恤图2电气自动控制系统3结语总而言之，在社会市场经济背景下，人们生活水平大幅度提高，国家、地方政府在环保方面揉投入力度加大，提高污水处理自动化程度，优化设计电气自动控制系统特别重要，这已成为污水治理工程的重要拓展领域，也是提高我国新时期污水治理水平的首要前提。在污水处理中，电气控制系统的应用可以提高污水处理效率、质量，减少有害物排放量，避免污染城市环境。还能在一定优化利用现代化高新技术，减少工作量，降低劳动强度，减少污水处理成本，具有较好的“经济、社会、生态”效益。参考文献[1]贝建宏．城市生活污水处理电气自控系统的设计与实现[J]．科技展望，2015(36)：89．[2]贾长亮．污水处理系统的电气控制措施探究[J]．科技尚品，2016(01)：105．[3]杨伟．浅谈污水处理系统的电气控制措施[J]．电子制作，2015(08)：233—234．[4]蒋华丰．污水处理自动控制系统的设计[J]．科技资讯，2012(19)：120．[5]蔡锦达，赵国初，宋韫峥，高真．污水处理控制系统的设计与研制[J]．工业控制计算机，2011(04)：9—10，13．‘-4-”—+一“—●一”—●一“■一。+“+”+。。+“+“+。+。+*+一+*+-+-+一-4--+一+”+一+“+一+一+一+-+-+一+一+“+··+一+-+一+-+”+-+一+一+一+一+-+”+一+一+．(上接第203页)后锁定激励，直到末级细调完成。在末级细调完成后，系统自动返回前级细调对前级再次进行调谐，前级调谐完成后系统进入功率控制阶段。3．2．3功率控制阶段不同的功率值所需激励大小不一样，同样在兼顾高前屏流和高末帘栅流不超过设定值的基础上跟随高末栅流设定值调整激励，当功率控制完成后，锁定激励，开通音周。4结语本系统利用HSMP一3866轻松实现发射机的高频衰减器，很好的稳定了各阶段激励的需求，而且体积小、成本低，由于PIN二极管的特性，射频信号可以通过PIN二极管，实际上在一些情况下可以将它简单看作是平行板电容器，我们还可以将PIN二极管用作射频信号电平开关、射频延迟线、移相器或者是调幅器。参考文献[1]Spartan一3EFPGAFamily：CompleteDataSheet．[2]MSP430x15x，MSP430x16x，MSP430x161xMIXEDSIGNALMICRO—CONTROLLER．[3]8一Channel．Software—Seleetable，TrueBipolarInput，12一BitPlusSignADC．[4]HSMP一3866QuadPINDiodePiAttenuator300kHzto3GHz．·■一“—卜-—·卜“—’一“—’一”—+一一—+一“—+_一—0一”—+一“—’一一—+一”—+一”—-卜-．}一”—+一”+”·+一”+*一+一-+“+-+-+-+一+“+“+-+··+一+一+·-+-+一+”+-+一+-+··+·-+-+—+w+—+-+一+-(上接第204页)[5]胡应洪，宋书军．锦屏水电站污水处理电气控制系统设计[J]．人民[3]贾长亮．污水处理系统的电气控制措施探究[J]．科技尚品，2016(01)：105．[4]宋延民，贾方亮，李辉，等．污水处理系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