工业污水处理自动控制系统的设计与应用(精) 8页

------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx工业污水处理自动控制系统的设计与应用(精)\n【精品文档】《工业控制计算机》2010年23卷第1期工业污水处理自动控制系统的设计与应用1控制系统的过程及要求某化工企业污水处理系统主要由预处理系统、生化处理系统和后处理系统三部分组成。污水处理工艺的控制系统示意图如图1所示。缓冲池W201~W204中的工业废水进行一级沉淀后通过P8泵打到中和池W205~W207中进行酸碱中和,通过加碱调节工业废水的pH值,使用pH变送器监控pH值。经过初步处理的污水进一步加药絮凝,提升排入曝气池W209和W210,通过V1~V3风机的开度控制氧气量,达到厌氧-好氧生物分解处理。经过曝气环节的水进入二级沉淀池W212和W213进行固液分离,分离后的水进入后处理池,加药处理后将清水外排;而分离后的污泥进入污泥池W217~W219,经加药、絮凝、压滤后外运处理。与此同时监控流量变化、液位高低、耗氧量以及压力变化等。PLC控制系统要求自动控制污水处理的各个环节,且每个环节均可以实现单独控制,便于调节和维修。同时要求控制系统可以监控各个部件的工作状态,显示故障报警信息。图1污水处理系统示意图2自动控制系统的设计本污水处理自动控制系统采用西门子公司的SIMATICSTEP7V5.4软件进行硬件组态配置。以西门子的S7-300作为主站,PROFIBUS-DP为现场总线,ET-200M系列和各变频器、执行机构等作为从站,IM360模块提供其扩展接口。生成的硬件组态配置图如图2所示。图2硬件组态配置图【精品文档】\n【精品文档】陈国珍李军章宇(科莱恩(天津有限公司,天津300300AutomaticControlSystemforIndustrialSewageProcess摘要污水处理工程由于工业现场环境复杂、监控点多、处理过程难度大和处理成本高的特点,使其应用受到了一定的限制。设计了基于PC+PLC的自动控制系统,实现了污水处理过程的实时监控和整个过程的自动控制,解决了处理难度大,耗费成本高的难题。系统运行稳定可靠,故障率低,具有很高的实用价值。关键词:污水处理,PLC,自动控制,SIMATIC,PROFIBUS-DPAbstractThepracticalapplicationofthesewageprocessengineeringwaslimitedforthecomplicatedindustrialenvironment,nu-merousmonitorspots,greatdifficultiesofsewageprocessandhighcost.Inthispaperanautomaticcontrolsystemisde-signedbasedonPCplusPLC,whichrealizedtherealtimemonitorandautomaticcontroloftheprocessandsolvedtheproblemofprocessdifficultiesandhighcost.Keywords:sewageprocess,PLC,automatic【精品文档】\n【精品文档】control,SIMATIC,PROFIBUS-DP51工业污水处理自动控制系统的设计与应用【精品文档】\n【精品文档】根据生产工艺的要求制定设计方案,根据需要检测的量和控制方法,设计处理过程的操作顺序和内容,分析各输入量、输出量之间的逻辑关系,分配地址单元,确定控制系统。控制系统各主要功能块的功能如下:FC181~FC193功能块完成循环泵的起停和速度设定、监控各流量计的流速、压力传感器的压力变化、温度传感器的温度情况以及故障报警。FC201~FC223功能块实现各级污水池的其他各项功能,如搅拌器的控制、液位计的高低限、pH值控制以及故障报警等。现以pH值控制为例,采用功能块图方式设计编程介绍其控制过程,程序如图3、图4。图3的主要功能是实现pH值测量故障和高低报警,取自测量现场的pH值数据PIW712经过数据类型转换存放在DB102.DBD268中,其数值与设定的pH值高低限进行比较,当它大于等于高限(DB102.DBD420或者低于低限(DB102.DBD424时,在内存储器M129.5位中写入测量错误的信号,同时在M135.6位和M135.7位分别输出pH高和pH低的报警。图4中,DB100.DBX11.0的状态变化决定W206.U310控制阀的开关,并在M58.1位输出信号,开启pH值控制功能,实现调碱。而M3.0位的状态取自手、自动调节开关的位置选择。当pH控制自动功能起动后,可根据实际需要切换到手动状态开关W206.U310阀,【精品文档】\n【精品文档】控制调碱。通过经验调整计时器交替开启控制碱阀U310的开关时间,从而控制加碱的时间,调节pH值。图3pH值测量故障和高低报警图4pH值的控制和手动设置3结束语使用西门子公司的SIMATICSTEP7V5.4软件和WinCCFlexible软件,采用PC工控机、西门子S7-300系列产品和现场设备,设计了污水处理网络在线监控系统。经生产实践证明,本控制系统运行平稳可靠,实时监控,故障率低,同时还降低了运行成本。经过控制处理的工业废水完全符合排放标准,并由此取得了良好的社会效应。参考文献[1]席盛代.基于PC+PLC工业控制系统的应用与发展趋势[J].工业控制计算机,2008,21(7:1-2【精品文档】\n【精品文档】[2]胥军.基于西门子PLC的企业网络化监测系统设计[J].工业控制计算机,2008,21(7:43-44[3]王永文,张乐宁,周逸群.恒压供水系统在卷烟工业企业中的应用[J].设备与仪器,2008,249(4:19-22[4]李勇成.基于PLC的步进电机控制在工业机械手中的应用[J].科技信息,2008,18:30-31[5]中立琴,马彩文,田新锋.西门子PLC控制大量步进电机的应用研究[J].机电工程,2008,25(5:9-11[6]王志华,丁国清.基于PC和PLC的工业压力测控系统的设计[J].电子测量技术,2008,31(4:138-141[7]亓学鹏,赵聪.现场总线技术在氯碱厂控制系统改造中的应用[J].石油化工行业应用,2008,3:116-118]江苏省、无锡市与中科院投资5亿元共建的“中国物联网研究发展中心”已经全面启动。江苏省、无锡市与中国电子科技集团公司签署了共建“国家传感信息中心”协议,无锡清华高新技术研究院智能传感网研发中心、无锡北邮感知技术产业研究院有限公司、无锡信大气象传感网科技有限公司、东南大学传感器网络技术研究中心、南理工无锡传感网应用技术研究中心、南邮无锡传感网研究院有限公司等也纷纷入驻。【精品文档】\n【精品文档】围绕传感网产业的技术创新集群正在迅速形成,无锡国家传感网创新示范区也因此被国家科技部确定为“国家(无锡传感网国际科技合作基地”。围绕传感网产业创新服务,江苏省市联合投入4.2亿元,主要依托无锡微纳产业发展有限公司和中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心建设的“无锡传感网产业产学研联合创新服务平台”正在抓紧实施,将建成设计与仿真、工程化专用测试、外场测试、器件系统环境试验和柔性中试线等产业技术开发平台和20多万平米的创业孵化平台等,面向传感网产业各类创新发展机构提供全面的技术创新和创业孵化服务。预计,到2012年,无锡“感知中国”中心示范区内,将聚集各类传感网创业技术创新从业人员上万人,培育传感网领域企业近百家,实现产值200亿元以上。江苏省在无锡形成传感网产业创新集群!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!52【精品文档】