基于PLC的中水处理控制系统

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1、基于PLC的中水处理控制系统1工艺流程及控制要求2控制系统总体方案设计3电气控制系统设计4PLC系统设计5安装调试与项目验收返回总目录1．工艺流程简介中水处理系统的一般工艺流程框图如图5-1所示。利用机械过滤、生物接触氧化、化学絮凝方法使水中的COD（化学需氧量）、BOD5（生化需氧量）、SS（悬浮物）等污染物大幅度减少，再采用活性炭和碳纤维复合吸附过滤方式，使出水达到除饮用以外的其他生活使用要求。图5-1中水处理工艺流程框图1工艺流程及控制要求2．控制要求初探整个工艺流程有4个水池的水位需要检测，还有风机、

2、水泵等12台设备及管路中的12个电磁阀需要根据工艺条件进行自动控制；整个系统要具有手动/自动运行及其切换功能；要有中文操作界面，显示正常、报警等各种运行状态，以及所有运行条件、时间周期等主要参数的便捷设定与切换。2控制系统总体方案设计2.1深入研究工艺流程如图5-2所示，中水处理装置工艺流程主要由格栅池、调节池、生物滤池、中间水池、砂罐、碳罐、消毒池、中水储池、溢流井等设备组成。2.2确认测控技术指标在深入研究工艺流程与控制要求之后，可把测控指标具体落实在每个设备或对象上。①风机1、2交替使用，时间可控（周期

3、为1～2天）。②调节池污泥泵1、2由本池水位上、下限控制（上限启动，下限停止），两泵交替使用。③中间水池过滤泵1、2由本池水位上、下限控制（上限启动，下限停止），两泵交替使用。④过滤泵1、2与CLO2发生器同时启停，由水位上、下限控制（上限启动，下限停止），两泵交替使用。⑤中水储池的出水供应是本系统的重要环节，因而采用恒压变频控制水位，又因其关联因素多且较为复杂，需设置四限水位。⑥溢流井污泥泵1、2由本池水位上、下限控制（上限启动，下限停止），两泵交替使用。⑦正常过滤与反冲洗交替进行，交替时间周期可控。反冲洗

4、分为生物滤池、砂罐、碳罐三路。⑧泵或阀启动时相应按钮灯亮。⑨操作方式满足手控与自控的任意切换。图5-2中水处理装置工艺流程图2.3选择测控装置机型根据工艺流程和测控技术指标，可以清楚地描绘出所有的测控点数，归纳如下。1．数字量输出接点①负载12个：1对风机、4对潜水泵、1个反冲洗泵、1个CLO2发生器及其按钮指示灯；②电磁阀及其按钮指示灯12个；③变频器启动、运行接点各1个；④手动/自动切换按钮指示灯1个；⑤消音按钮指示灯1个；⑥备用按钮指示灯1个。数字量输出接点，即DO点共29个。2．数字量输入接点①按钮2

5、7个；②水位计4个接点10个。数字量输入接点，即DI点共37个。合计DO点29个，DI点37个（含备用输入/输出各1个）。对于这种纯数字量输入/输出信号的测控系统，显然选择可编程控制器PLC构成系统最为适宜。2.4选择现场测控设备主要是水位测量而且是两点或四点的位式测量，所以采用自行研制的多点电极式液位计；控制执行器是水泵、风机类电动机以及电磁阀。3电气控制系统设计在完成了控制系统总体方案设计后，整个系统的框架轮廓已经成形。接下来就是为完成工程实施而进行的深度的、详尽的工程图纸设计，主要包括：工艺控制流程图、

6、电气系统图、电气原理图、变频器接线图、PLCI/O接线图、电控柜布置图、电气管线敷设图、自控设备表等。3.1工艺控制流程图根据总体方案的设计，需要在工艺流程图的基础上，首先画出自动化系统工程的第一张图纸——带测控点的工艺流程图或简称工艺控制流程图，即用过程检测和控制系统的设计符号来描述生产过程的测控内容。图5-3所示为中水处理控制流程图，分别在调节池、中间水池、溢流井和中水储池这4个池中设置了水位测量仪。其中，前三个水池只配置了上、下限的两点水位测量，而最后一个中水储池为上上限、上限、下限与下下限的四点水位测

7、量。由水位测量的数字量DI信号，送入控制装置PLC中，经逻辑运算输出数字量DO信号控制水泵（以及相应的电磁阀），从而构成了4个回路的单回路控制系统。其中，圆圈外带方框的图例表示操作人员可以监控的计算机控制装置。图5-3中水处理控制流程图3.2电气系统图电气系统图表示系统的基本组成，是设备的驱动电路，即从电源到电动机的大电流通过的路径，一般可称为主电路图。如图5-4所示，由电流表、电压表、总开关、分支开关、交流接触器主触点等电器构成主回路。1．主要电气元件（1）主空开QF（2）电压表V、电流表A（3）分空开QF

8、（4）接触器KM（5）热继电器FR2．工作过程如图5-4（a）所示，以第一支路风机1为例。当主空开QF合上，分空开1QF也合上时，只要交流接触器1KM的线圈得电，其主触点闭合，即第一支路通电，负载风机1即启动运转；反之，接触器1KM的线圈失电，其主触点断开，即第一支路断电，负载风机1即停转。图5-4电气系统图（a）如图5-4（b）所示，在中水泵1和中水泵2的支路中，设计了一台变频器V/F，其前后共有