PLC在污水處理中的應(yīng)用袁寧PLC在污水處理中的應(yīng)用袁寧(重慶川儀控制系統(tǒng)有限公司重慶, 401121 )摘要:環(huán)境保護(hù)是我國的-項(xiàng)基本國策。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)和三峽工程的興建，三峽庫區(qū)的環(huán)境保護(hù),尤其是庫區(qū)沿江水污染的防治已陸續(xù)啟動。至200 5年規(guī)劃,城市污水處理率將達(dá)到60%，工業(yè)廢水處理率達(dá)到9 0%,達(dá)標(biāo)排放率達(dá)到8 0%。為此采用先進(jìn)、實(shí)用的技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝，在環(huán)保工程中大力、廣泛采用先進(jìn)的自動控制技術(shù)，是推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)升級，實(shí)現(xiàn)環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。以下就重慶川儀控制系統(tǒng)工程有限公司承建的北碚污水處理廠自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行闡述.關(guān)鍵詞:污水處理; PLC技術(shù);自動化控制Abstract: For the example of automatic control system of Beibei's sewage treatmeat plant which constructed by chongqing sichuaninstrument control system Co., Ltd, the applications of PLC technology in sewage treatment is ilustrated. System had rational layout,advance, and high automation degree, and achieved good social and economic benefits.Key words: Sewage treatment; PLC technology ; Automatic control中圖分類號: TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B文章編號: 1001-9227 (2009) 06-0062-03總體工藝流程進(jìn)行沉淀，含水量很高的污泥進(jìn)入回流污泥泵站，在回流北碚污水廠工藝流程圖如圖1所示。污泥泵站中的污水又重新進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行處理，而污泥和城市污水故二沉池產(chǎn)生的污泥一起進(jìn)入剩余污泥泵站處理,在剩余污一格棚卅→提升窺} 博氣沉砂池，厭氧池一→(氧化溝→[二沉泡]→泥泵站中通過添加絮凝劑，由污泥濃縮機(jī)把污泥進(jìn)行最后的脫水處理。二沉池中最后符合凈化要求的水則可直接排柵渣外[鼓風(fēng)機(jī)房]放，流入嘉陵江中。。砂外運(yùn)一四水分離器上游液一回流污泥泵站一+剩余行泥泵站2系統(tǒng)集成2.1總體方案←污泥外絮凝劑一脫水機(jī)H河泥濃縮機(jī)]北碚污水廠位置比較集中,系統(tǒng)總線采用PROFIBUS集圖1中控制的方案,在中央控制室中放-一個控制器CPU413, 再下掛ET- 200M的方案。由于采用的是總線式結(jié)構(gòu),總線網(wǎng)城市污水進(jìn)入格柵井后，粗格柵主要攔截污水中比絡(luò)上任一設(shè)備發(fā)生故障均不會影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。較大的垃圾，如塑料袋等，細(xì)格柵攔截污水中較小的垃系統(tǒng)配置圖如圖2所示?；?。過濾后的污水進(jìn)入提升泵房,將經(jīng)過初次處理后的污工作站選用DELL機(jī),可上接以太網(wǎng)，方便實(shí)現(xiàn)全廠的水送入曝氣沉砂池，鼓風(fēng)機(jī)將空氣注入曝氣池，主要用于管控一體化?？筛鶕?jù)PC技術(shù)的不斷發(fā)展，更換更先進(jìn)的機(jī)粉碎塊狀物，并增加細(xì)菌的活力，較大的污物如砂粒等沉型和系統(tǒng)軟件,以保持技術(shù)領(lǐng)先。應(yīng)用軟件采用功能強(qiáng)大入池底;沉入池底的污泥通過抽砂泵進(jìn)入砂水分離器，進(jìn)中文化圖形界面友好的WI NCC監(jiān)控軟件。控制器選用SI-行砂水分離，上清液則重新回到曝氣沉砂池進(jìn)行后續(xù)工藝EMENS S7-413CPU, 功能強(qiáng)大,采用模塊化無風(fēng)扇設(shè)計,機(jī)的處理。污水進(jìn)入?yún)捬醭睾脱趸瘻虾?，在厭氧池中由于厭?gòu)堅固，易擴(kuò)展,通信靈活，1/0由ET200M方式構(gòu)成,所有氧菌的作用，脫去污水中的大部分磷:在氧化溝中,由于的模中國煤化工采用STEP7,在編制程好氧細(xì)菌的作用，脫去污水中的大部分氮，污水中的有害序的真塊化、子文件化，減少M(fèi)HCNMHG物質(zhì)已基本除去,但含有大量的污泥。此時再經(jīng)過二沉池程序機(jī)嗎的長及和內(nèi)1什開謂，湘對i了程序的掃描周期、加快了程序的運(yùn)行速度。收稿日期: 2009-07-0162.《自動化與儀器儀表》2009年第6期(總第146期)中央控制室<進(jìn)水側(cè)水價25Proribus FMISN控制器CPU413水側(cè)水你<4.1啟動第一臺泵]↓rET200M啟動第一臺泵L啟動兩臺泵2.2控制方案關(guān)閉兩臺泵北碚污水廠SIEMENS S7400 控制器采用了SIMATIC結(jié)束STEP7編程軟件對控制級進(jìn)行組態(tài), STEP7將所有用戶編寫的程序和程序所需的數(shù)據(jù)放置在塊中。在一個塊內(nèi)或塊之圖3潛水泵啟?？刂瓶驁D間類似子程序的調(diào)用，使用戶程序結(jié)構(gòu)化成為可能。這顯著增加了PLC程序的組織透明性、可理解性和易維護(hù)性.-.55m<出水側(cè)水根據(jù)北碚污水廠自動控制要求和SIMATIC STEP7 的特點(diǎn)，<出水側(cè)水位≤755m采用了梯形圖和語句表相結(jié)合的編程方法。該廠污水處理<水收壁續(xù)上開Y自動控制編程都在組織塊內(nèi)進(jìn)行，主要分為六個部分:格C不允許容育肉調(diào)們柵間、污水提升泵站控制,曝氣沉砂池控制，回流污泥泵允許套簡聞參與調(diào)你丙泥濃度3800mg1或污泥濃度>4200mg/站控制，剩余污泥泵站控制，二沉池控制,氧化溝控制.當(dāng)四用套倚閥調(diào)節(jié)核塊0組織塊運(yùn)行時，控制器白動按規(guī)定的掃描周期執(zhí)行塊內(nèi)的[允許套筒調(diào)參與調(diào)節(jié)程序。不允許套筒閥調(diào)節(jié)]調(diào)川套筒閥調(diào)節(jié)模塊2(1)格柵間、污水提升泵站控制格柵間格柵的啟?？刂聘鶕?jù)格柵前后水位差值進(jìn)行[結(jié)束]自動控制。當(dāng)水位差超過一-定值時，格柵自動運(yùn)行;水位圖4套筒閥調(diào)節(jié)控制框圖,差降低到某設(shè)定值時，格柵自動停止。污水提升泵站設(shè)有三臺潛水軸流泵,其中一臺備用。(4)剩余污泥泵站當(dāng)泵站內(nèi)水位達(dá)0.85m時，啟動兩臺水泵，當(dāng)水位降到-0.剩余污泥泵站安裝有兩臺潛水排污泵，用來控制剩2m時，停止一臺泵，當(dāng)水位降到- 1.3m時，水泵全部停止。余污泥泵站水位。當(dāng)泵停止30^ 60秒后,開啟電磁閥,對泵當(dāng)泵站出水側(cè)水位超過8.3m時,也應(yīng)停止- -臺水泵，當(dāng)出進(jìn)行沖洗，沖洗時間可調(diào)。水側(cè)水位繼續(xù)上升到8.6m時,切斷水泵電源,泵站停止工(5)二沉池乍。總出水管閥門的啟閉由中控室根據(jù)嘉陵江龍鳳溪水(2)曝氣沉砂池位進(jìn)行控制，當(dāng)水位過高，出水閥關(guān)閉，以防洪水倒灌,城沉砂池分兩格，并聯(lián)運(yùn)行,每格沉砂池有--個沉砂市污水在沉砂池前用污水泵提升通過超越管排入龍鳳溪，斗，沉積砂每隔兩天定時用抽砂泵抽至砂水分離器，砂水當(dāng)水位下降后，出水閥門由中控室據(jù)實(shí)際情況控制開啟，分離器與抽砂泵同時工作，工作時間可調(diào)。污水廠恢復(fù)正常工作。(3)回流污泥泵站(6)氧化溝活性污泥回流系統(tǒng)有三臺潛水軸流泵，兩用一備。 水本工程氧化溝分兩組，分為南、北氧化溝，每組氧化泵啟動的臺數(shù)按泵站出水側(cè)水位和吸水側(cè)水位而定，在程溝 設(shè)倒傘型表面曝氣機(jī)三臺，其中兩臺恒速,一臺采用變序中由泵啟?？刂瞥绦蚨慰刂?控制框圖如圖3所示),當(dāng)頻中國煤化工氣值， 當(dāng)通過變頻調(diào)速曝不能通過水泵控制水位和氧化溝污泥濃度達(dá)到工藝要求時，可通過恒速曝氣機(jī)值時，可通過套簡閥進(jìn)行調(diào)節(jié),由程序中套簡閥調(diào)節(jié)程序T.HCNMHG段進(jìn)行控制(控制框圖如圖4所示)。2.3監(jiān)控系統(tǒng)(下轉(zhuǎn)第68頁)6:單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中低功耗的探討趙賀硬件系統(tǒng)設(shè)計上的考慮只是為降低功耗提供了條件,(2)用硬件定時器延時的方法來編寫延時程序，以減真正實(shí)施要通過軟件來完成，要想實(shí)現(xiàn)對芯片的訪問以及少CPU的運(yùn)行時間完成對信號的轉(zhuǎn)換都是由軟件來控制的。因此,軟件設(shè)計單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中,可能需要延時程序，延時程中必須要考慮低功耗的問題。軟件設(shè)計的基本思想就是盡序的設(shè)計有兩種方法:軟件循環(huán)延時和硬件定時器延時。量縮短MCU的運(yùn)行時間，讓MCU能大部分時間處于休眠狀為了降低功耗,盡量使用硬件定時器延時。在進(jìn)入待機(jī)模態(tài)，系統(tǒng)的各個部分在需要的時候再讓其運(yùn)行，這樣可以式時，CPU停止工作，定時器仍然在工作,但是定時器的功大大降低功耗。實(shí)踐證明采用以下軟件措施對減少系統(tǒng)功耗可以很低，一旦定時器延時時間到，通過中斷方式使耗是有利的:CPU退出待機(jī)方式，系統(tǒng)開始運(yùn)行。通過定時器延時，降低(1)用中斷驅(qū)動方式進(jìn)行軟件設(shè)計功耗的同時也提高了程序的效率。整個系統(tǒng)軟件設(shè)計成處理多個事件，在系統(tǒng)上電初(3)應(yīng)減少對外存的訪問次數(shù)始化時，主程序只進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，包括寄存器、外部在程序設(shè)計當(dāng)中應(yīng)多使用寄存器變量，多使用內(nèi)部設(shè)備等,初始化完成后，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài),然后MCU控的cache。制的設(shè)備都接到中斷輸入端上。當(dāng)外部設(shè)備發(fā)生了一一個事(4)在進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算時，盡量通過查表方式來完成件,產(chǎn)生中斷信號,中斷信號可以使MCU退出節(jié)電狀態(tài),進(jìn)對于復(fù)雜運(yùn)算的執(zhí)行，會占據(jù)系統(tǒng)更多的時序響應(yīng)，入事件處理狀態(tài)，事件處理完成后，繼續(xù)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。減少了休眠時間。在精度允許的情況下，使用簡單函數(shù)代軟件流程如圖2所示。替復(fù)雜函數(shù)作近似，也是減少功耗的一種方法。 在運(yùn)算時開始采用查表方式,用大容量的表格替代現(xiàn)場計算，會讓MCU有更多的休眠時間。香力所外建設(shè)名↓寄存器、定時器等切始化心| 保護(hù)寄存器5結(jié)論進(jìn)入低功耗狀態(tài)本文從理論和實(shí)踐上針對單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中的低功(如休眠等執(zhí)行中斷服務(wù)耗問題進(jìn)行了一些分析和討論，在實(shí)際應(yīng)用中，要綜合考慮系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，結(jié)合具體的應(yīng)用場合，選擇| 恢復(fù)寄存器進(jìn)入循環(huán)合適的低功耗設(shè)計方案,達(dá)到降低整個系統(tǒng)功耗的目的。結(jié)東結(jié)束參考文獻(xiàn)(a)主程序(b)中斷服務(wù)程序1閣 石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社, 2006圖2軟件流程圖陳萌萌，邵貝貝單片機(jī)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計策略[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng), 2006, 3(.上接第63頁)工藝流程圖中的剖面圖主要功能為:模擬量及各設(shè).監(jiān)控系統(tǒng)以中央控制室為核心,采用西門子WINCC軟備狀態(tài)的動態(tài)顯示。平面圖主要功能為:設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)件,充分利用其圖形界面功能，報警、報表、趨勢等功能，顯示，操作(功能)按鈕。實(shí)現(xiàn)對格柵、泵、刮泥機(jī)、攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)、脫泥機(jī)、閥門等工藝設(shè)備的控制和管理，為生產(chǎn)提供人機(jī)界面。中央控3結(jié)束語制室隨時監(jiān)視整個污水廠的運(yùn)行狀態(tài)，顯示各種檢測值及現(xiàn)在，城市污水處理對自控水平的要求越來越高，先參數(shù),以圖形形式顯示現(xiàn)行及歷史值,給出各種臨界提示進(jìn)的自控技術(shù)日益應(yīng)用于污水處理中, PLC技術(shù)在污水處和錯誤，越限報警，顯示及打印分析報表。理中的應(yīng)用已非常成熟。本系統(tǒng)現(xiàn)已投入使用，運(yùn)行情況用戶畫面分為3類,第一類:工藝流程圖(剖面圖、平良好從而十十擔(dān)高了浜水外理的自動化控制水平和管理面圖);第二類:回路控制圖，實(shí)時數(shù)據(jù)表:第三類:趨勢水中國煤化工好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效圖、報警總覽、報表。益CNMHG68