正航PLC在污水處理系統(tǒng)中的應用
針對目前高速公路服務區(qū)污水處理效率較低，自動化程度不高，人力成本較高等問題，江蘇某研究所和正航公司聯(lián)合對服務區(qū)污水處理系統(tǒng)進行改造，目前正在試點階段，并準備向全省的高速公路服務區(qū)推廣。
1、工藝流程
如上圖所示，污水由隔油池和化糞池通過進水管，依次經(jīng)過粗格柵、細格柵，然后進入調節(jié)池，由1#提升泵提升至SBR反應池進行曝氣生物處理，SBR周期運行，一周期共8小時，其中包括4個階段（①進水階段，t=1.0h；②曝氣階段，t=5.0h；③靜置階段t=1.0h；④潷水器排水階段，t=1.0h）。SBR出水進入中間池再由2#提升泵提升至混凝池，在混凝池由加藥泵添加混凝劑，混合進入沉淀池，上清液出水排入邊溝。
其中，SBR池和混凝池、沉淀池，均設排泥管，并各設一電動排泥閥，由污泥泵進行定期排泥，排泥進入污泥池，人工對污泥池進行定期外排。
2、控制系統(tǒng)構成
本系統(tǒng)**有模擬量輸入5路，分別是隔油池、調節(jié)池、中間池配置的超聲波液位差測量儀表， SBR反應池、污泥池配置的污泥界面計。模擬量輸出兩路，分別是1#、2#變頻器頻率。開關量輸入12個，分別為1#提升泵（一用一備）故障，2#提升泵（一用一備）故障，1#、2#風機故障，1#、2#變頻器故障，加藥泵故障，1#、2#、3#電動排污泵故障。數(shù)字量輸出13個，分別為1#提升泵（一用一備）運行，2#提升泵（一用一備）運行，1#、2#風機運行，1#、2#變頻器運行，加藥泵運行，1#、2#、3#電動排污泵運行，故障報警。模擬量采集的各項參數(shù)、用戶設定的各項參數(shù)、手動/自動切換、自動啟動/停止以及各設備獨立啟動/停止由觸摸屏顯示、設定。
采用：CPU224XP一個，數(shù)字量輸出模塊EM222-R8一個，模擬量輸入輸出模塊EM235一個以及7寸觸摸屏一個。
3、控制要求
（1）隔油池控制
配置超聲波液位差測量儀，如果隔油池中，測量值超過設定值警報，表明隔油池管道已被堵塞，提醒工作人員需要人工疏通隔油池。
（2 ）調節(jié)池1#提升泵的控制
當?shù)竭_進水時刻，調節(jié)池中檢測水位低于啟動水位時, 電動水閥開啟，1#提升泵開泵運作，水位降低到停泵水位時，1#提升泵停止運作。
（3） SBR 反應池的控制
周期運轉的SBR 反應池，每周期分4階段：①進水階段，t=1.0h；②曝氣階段，t=5.0h；③靜置階段t=1.0h；④潷水器排水階段，t=1.0h。其中，
①進水階段控制：進水電動閥開啟，如調節(jié)池1#提升機組控制；
②曝氣階段控制：主要是根據(jù)進水量，來控制曝氣量，通過風機的恒壓變頻來實現(xiàn)風機流量的變化。
進水階段，調節(jié)池中超聲波液位差儀把數(shù)值傳入系統(tǒng)，根據(jù)顯示的液位來控制曝氣階段風機的變頻運轉。
③靜置階段控制：曝氣運轉5.0h，即停止曝氣，開始靜置，靜置時間控制t=1.0h。
④潷水器潷水階段控制：靜置1.0h后，潷水器閥門啟動，開始潷水。直至水位達到設定水位時，潷水關閉,且時間控制為1.0h，1.0h時間一到，即進入下一周期，開始1#提升泵進水。
（4）中間池2#泵的控制和加藥泵的控制
每天24小時不間斷運行，只要2#泵運行，加藥泵就運行，2#泵一停，加藥泵即停，即加藥泵和2#提升機組是聯(lián)機操作的。
當中間池顯示水位低于*低水位設定值時，2#提升泵和加藥泵停止。
（5）排污系統(tǒng)控制
污泥主要是來自SBR池、混凝池及沉淀池，通過設定時間定時進行排污。
4、系統(tǒng)實現(xiàn)
曝氣階段控制，通過模擬量模塊讀取超聲波液位差儀的反饋，將電流信號4-20mA轉換為相對應的液位值，并在觸摸屏上顯示出來。
根據(jù)超聲波液位差儀反饋的信號，PLC通過改變模擬量輸出的值，改變風機變頻器的頻率，從而更好地節(jié)約了能源，提高了效驗。
在定時控制中，由于定時時間較長，PLC內部定時器無法完成這一時間定時，則通過計數(shù)器與定時器的配合使用，設定較長時間的定時，完成控制要求。
程序中同時設定了手動和自動功能，方便設備保養(yǎng)，調試或故障時，更好地維護系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的可靠運行。
通過實時監(jiān)控各水池的液位，自動控制相應水泵的啟停。通過時間設定，定時自動完成水泵切換，泥水排放、間歇暴氣等操作，從而高效、節(jié)能、環(huán)保地完成污水處理工作。
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