PLC在污水處理中的應(yīng)用周潤(rùn)堂摘要:城市生活污水處理作為國(guó)內(nèi)近些一種新興行業(yè)， 要求自動(dòng)化程度高，運(yùn)行可靠，維護(hù)成本低，降低運(yùn)行費(fèi)用，PLC廣 泛的應(yīng)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(guó)家衛(wèi)生模范城市，在1998年投入運(yùn)行的污水處理自控設(shè)施較為先進(jìn)，值得借鑒。關(guān)鍵詞: PLC; 污水處理;功能;應(yīng)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(hào): X5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文 章編號(hào): 2095- -2104 (2013)引言隨著日益增強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)，“三廢”的處理是當(dāng)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(duì)改善環(huán)境面臨的主要問(wèn)題之--。中山市作為全國(guó)衛(wèi)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-廠一期日處理量為10萬(wàn)噸每天的工程，在國(guó)內(nèi)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。建廠投產(chǎn)以來(lái),多次接待各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及同行業(yè)人士的參觀、考察。受到上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及同行的肯定。城市生活污水處理作為國(guó)內(nèi)一種新興行業(yè)，對(duì)工程的建設(shè)者們是-一個(gè)考驗(yàn)，經(jīng)過(guò)分析、論證及參照國(guó)內(nèi)外同行經(jīng)驗(yàn)，凈水--廠控制系統(tǒng)選用了在水處理比較先進(jìn)的，有經(jīng)驗(yàn)的美國(guó)A--B公司PLC為核心的中國(guó)煤化工自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)幾年運(yùn)行證明，這套系統(tǒng)有比較高的實(shí)用MHCNMHG率較低，現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)作些介紹。一、PLC系統(tǒng)概述要建立一個(gè)具有現(xiàn)代化規(guī)模的污水處理廠“，它應(yīng)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(tǒng)中，應(yīng)具備以下幾個(gè)功能: .1、各單體或區(qū)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(jiān)測(cè)，統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)行記錄，故障報(bào)警;4、減少操作人員，實(shí)行無(wú)人化操作工廠。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(shù)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(dāng)今的可編程控制器不但能完成復(fù)雜的邏輯控制功能，而且還能完成模擬量的處理，對(duì)過(guò)程變量可進(jìn)行PID閉環(huán)控制。編程軟件，通信及人機(jī)接口的功能也越來(lái)越完善。編程軟件和用于人機(jī)接口的圖形化軟件都運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)的IBM-PC平臺(tái)上，而通用的微機(jī)價(jià)格已很低，這就使整個(gè)系統(tǒng)有很好的經(jīng)濟(jì)性。為此，經(jīng)過(guò)多家比較分析，采用美國(guó)A-B公司PLC--5系列可編程控制器的為核心控制系統(tǒng)，控制理念應(yīng)達(dá)到現(xiàn)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(xiàn)信息和資源共享的中央控制。二、系統(tǒng)的構(gòu)成與分析PLC控制系統(tǒng)具有多種構(gòu)成方式，可以分散配置，也可集中配置。根據(jù)工藝要求，從預(yù)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(tǒng)配置如下:中國(guó)煤化工MYHCNMH G2工作工怍站1站2打印機(jī)DH+(光纖)回HIDprcC T江I lprcJPLCPA]PLC PAMCC1-1MCC1MCC4MCC10因考慮系統(tǒng)工作的可靠性并使危險(xiǎn)分散以及工藝的特點(diǎn)，將自動(dòng)部分分為四個(gè)獨(dú)立工作的控制站，以縮小故障的范圍，減輕維護(hù)工作量。四個(gè)站代號(hào)分別為MCC1- -2氧化溝，MCC3 終沉.池，MCC4 污泥脫水間，MCC10 預(yù)處理。并用四套PLC- -5/30 及外圍設(shè)備，它們之間通過(guò)光纖與高速數(shù)據(jù)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(tǒng)。三、各個(gè)控制中心單體PLC的功能根據(jù)需要，共設(shè)五個(gè)MCC，即MCC10, MCC1, MCC2， MCC3, MCC4， 其中MCC2通過(guò)1771- -ASB (遠(yuǎn)程I/0適配器模塊)作為MCC1的遠(yuǎn)程終端，而其它均為獨(dú)立的PLC。MCC10:負(fù)責(zé)取水泵，細(xì)格柵，明渠流量計(jì)，沉砂池，洗砂機(jī)等輸入/輸出;MCC1:以作為其遠(yuǎn)程的輸入/輸出的MCC2，負(fù)責(zé)厭氧攪拌器，缺氧攪拌器，曝氣機(jī)堰門(mén)，含氧測(cè)定的輸入/輸出;MCC3:主要負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)帶式濃縮機(jī)，污泥脫水機(jī)，絮凝劑投加系統(tǒng)的輸入/輸出;中國(guó)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(qiáng)信號(hào)傳輸中的搞干擾性，采用PLC- -5/30 型號(hào)，具有抗干擾性的DH+網(wǎng)，系統(tǒng)能在20度至140 度，相對(duì)濕度百分之0至95環(huán)境中工作，對(duì)外界噪聲如電磁波等的搞干擾性強(qiáng)。整個(gè)系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)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(kuò)展。數(shù)字量采用220V/50HZ的信號(hào),模擬量采用4至20mA,1- -5V直流信號(hào),提供輸入，輸出狀態(tài)指示(用指示燈)，每個(gè)PLC采用獨(dú)立的電源，避免干擾。上位機(jī)由兩臺(tái)IBM- -PC 微機(jī)作工作站，一用一備用也可同時(shí)用構(gòu)成，兩臺(tái)打印機(jī)。各個(gè)站點(diǎn)都有能控制的顯示控制器，各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)都有相應(yīng)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(jié)構(gòu)文本編程; .2、強(qiáng)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(qū)動(dòng)的處理中斷子程序，PID 算法;3、通用指令;包括基本和擴(kuò)展的ASCII字符串指令和增強(qiáng)的運(yùn)算功能;4、內(nèi)置的通訊能力;RS- -232/422/423， DH+， 遠(yuǎn)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(shù);1024任意混合或1024輸入+1024輸出互補(bǔ)。軟件方面，本系統(tǒng)軟件主要有兩大部分:上位機(jī)監(jiān) 控軟件和下位機(jī)PLC軟件，.上位機(jī)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(yùn)行軟件下實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC程序的加載與卸載，改變?cè)O(shè)置點(diǎn)，圖形化界面的手動(dòng)中國(guó)煤化工控制，圖形顯示/生成，報(bào)警等。下位機(jī)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(diào)節(jié)控制。本系統(tǒng)將提供梯形圖格式，完成所有控制，編程終端將提供在線和離線的編程方式，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(hào)的傳輸該系統(tǒng)信號(hào)的傳輸包括:1、單體設(shè)備與PLC的信號(hào)傳輸:通過(guò)控制線傳輸;2、PLC與單體panelview的信號(hào)傳輸:通過(guò)藍(lán)色信號(hào)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(dá)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(hào)的傳輸方向PLC本地站MCC(馬達(dá)控制中心)六、中央控制室構(gòu)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(shè)備也能集中于中央控制。中央控制室由兩臺(tái)中心控制工作站，兩臺(tái)打印機(jī)，兩臺(tái)VGA, UPS 等構(gòu)成，-用一備用， 實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)，提高可靠性。工作站基本于Windows (NT) 操作系統(tǒng)，在工作站中利用通訊連接軟件中國(guó)煤化工通過(guò)1784--KT卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)DH+網(wǎng)上的PLC進(jìn)行監(jiān)控和管理，MYHCNMHG200系列軟件實(shí)現(xiàn)便攜式編程終端對(duì)PLC進(jìn)行編程。.上位機(jī)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(zhuǎn)換器，其功能是實(shí)現(xiàn)DH+信號(hào)與光纖中傳輸?shù)墓饫w信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，其使用的光波波長(zhǎng)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(shù)的變化情況;2、控制操作功能在中央控制室能對(duì)全廠任何一臺(tái) 設(shè)備進(jìn)行控制，對(duì)各區(qū)域PLC的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，修改，具有良好的人機(jī)界面，控制命令均有中文顯示;3、數(shù)據(jù)管理功能建立數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計(jì)分析用;4、數(shù)據(jù)處理功能計(jì)算生產(chǎn)指標(biāo)利用在線數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù);5、報(bào)表的輸出/打印功能6、報(bào)警功能某一設(shè)備異常，會(huì)出聲光報(bào)警，顯示報(bào)警信息及畫(huà)面，并記錄報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)中;7、電力監(jiān)察及儀表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示結(jié)論這套控制系統(tǒng)一次調(diào)試成功，從投入使用以來(lái)，安全可靠地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作工廠.，中國(guó)煤化工它的成功運(yùn)行，為我國(guó)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(hù)的步伐，做出較好的標(biāo)榜。該項(xiàng)目的完成，為中山市環(huán)保事業(yè)做出了貢獻(xiàn)，收到良好的社會(huì)效益。中國(guó)煤化工YHCNMH G