【正文】 ，英國、法國、德國更耗費(fèi)了巨額資金興建了7000至8000座城市工業(yè)污水處理廠。因此，有效的結(jié)合目前最新的工藝狀況、計(jì)量自控檢測儀表使用、PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)，將為當(dāng)前工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)提供有效的自控方法。好氧有機(jī)污染物的性質(zhì)穩(wěn)定，在微生物的作用下，借助微生物的新陳代謝功能而降解為無機(jī)物，如二氧化碳、水、硝酸根離子等穩(wěn)定的無機(jī)物。目前，工業(yè)污水處理的方法一般以生物處理法為主，輔以物理處理法和化學(xué)處理法。（2）A/O法。A2O法的除磷脫氮效果非常好，非常適合用于對除磷脫氮有要求的工業(yè)污水處理。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。SBR法是歇式活性污泥法的簡稱，是一種按照一定的時(shí)間順序間歇式操作的污水生物處理技術(shù)，也是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥工業(yè)污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。同時(shí)在該系統(tǒng)中設(shè)置有溶解氧儀超聲波檢測器，通過它對污水中的含氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)其反饋到PLC的值來控制曝氣機(jī)變頻器的運(yùn)行，改變污水中溶解氧的含量。實(shí)現(xiàn)了真正的分散控制，使系統(tǒng)的危險(xiǎn)性分散，可靠性提高。通信協(xié)議公開，不同產(chǎn)品可互連。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理技術(shù)的簡易、高效、低能耗的功能， 并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制過程，采用PLC作為核心控制器是個(gè)較好的方案。檢測粗細(xì)格柵兩側(cè)液位差，用來控制清污機(jī)的啟動(dòng)與停止。 信號輸出部分主要包括兩個(gè)方面：一個(gè)是數(shù)字量輸出，即各類設(shè)備的接觸器；另外一個(gè)是模擬量輸出，用來控制曝氣機(jī)變頻器。進(jìn)水管道的主要功能是將污水中的大塊物體排除，其中的粗格柵是根據(jù)程序設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行間歇工作，而清污機(jī)的運(yùn)行和停止是根據(jù)粗格柵兩側(cè)的液位差來決定的，當(dāng)液位差超過某個(gè)值時(shí)，啟動(dòng)清污機(jī)；當(dāng)液位差小于某個(gè)值時(shí)停止清污機(jī)的運(yùn)行。氧化溝的功能是對污水進(jìn)行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，使其達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中是轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備，在氧化溝中設(shè)置有溶解氧儀對污水中的含氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)其反饋到PLC的值來控制曝氣機(jī)變頻器的運(yùn)行，改變污水中溶解氧的含量。污泥脫水系統(tǒng)主要包括離心式脫水機(jī)，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進(jìn)行脫水處理，由于對污水進(jìn)行處理后，活性污泥中有新的微生物及其他雜質(zhì)，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。(3）電氣控制柜。（4）進(jìn)水泵房中的潛水泵根據(jù)液面高低進(jìn)行運(yùn)行、停止及運(yùn)行數(shù)量的控制。09/B2 09/B24 3 R1500歐姆FR1M13 ~FR2M23 ~PEFR3M33 ~U3 V3 W3KM9L34L24L141 R S T2西門子變頻器3 MM4304U V W03/D310L16 L26 L36KM3 KM2 KM6L17 L27 L37 L18 L28 L38L15 L25 L35 KM5L1L2L3NL12L22L32N FU1 QF1 L11 L12 L21 L22 L31 L32L13 L 23 L33圖33工業(yè)污水處理系統(tǒng)變頻部分主電路圖 PLC選型根據(jù)工業(yè)污水處理系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的功能要求，以及其復(fù)雜程度，從經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面來考慮，選擇西門子S7—200系列PLC作為工業(yè)污水處理系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的控制主機(jī)。 PLC的I/O資源配置根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，對PLC的I/O進(jìn)行估算配置，具體分配如下。變頻器主要分為間接變頻和直接變頻兩大類，而間接變頻又根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)的主要儲能元件的不同可分為電壓型和電流型。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，只要在變頻過程中使變頻器輸出電壓Ul/f=const，則磁通φm可保持基本不變。U1R1 X1 R2 X2 Rm Io Ri U2 RL（1）異步電動(dòng)機(jī)的等效變換圖39 異步電動(dòng)機(jī)的等效變換異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式：（）其中：P為旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)，S為轉(zhuǎn)差率。將上述兩個(gè)公式代入異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式可得變頻后的轉(zhuǎn)矩公式：（））]其中：sx為頻率為fx時(shí)的轉(zhuǎn)差率。主要性能有：絕緣等級：F；防護(hù)等級：IP54或IP55；電壓：380V或415V；頻率：50Hz或60Hz；冷卻方式：IC411。根據(jù)上述分析，選擇Y2200L26E 22KW即可滿足要求。該變頻器，具有能源利用率高的特點(diǎn)，優(yōu)化了部分結(jié)構(gòu)與功能，便于工作人員進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)其控制功能。強(qiáng)通用性：具有50Hz60Hz通用線圈，可以全世界通用。工作溫度： 20~60℃ ，工作電壓：AC220V或 DC24V，工作壓力：常壓，差值精度：177。測量范圍：pH：（~）pH mV：177。 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，控制過程可以分為手動(dòng)控制功能和自動(dòng)運(yùn)行功能。（4）啟動(dòng)細(xì)格柵系統(tǒng)。（1）自動(dòng)過程開始啟動(dòng)粗格柵機(jī)，定時(shí)20min。（3）定時(shí)到后，若仍低于最低位傳感器，則停止?jié)撍眠\(yùn)行，否則潛水泵繼續(xù)運(yùn)行。（5）液面差低于設(shè)定值，停止轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)運(yùn)行。污泥回流系統(tǒng)工作流程圖如圖48所示。BOD是指在有氧條件下，降解有機(jī)物所需的氧量。為了使微生物的活動(dòng)最佳化，應(yīng)該使供氧量與消耗的氧量相等，或稍大一些。氯氣投加系統(tǒng)具有大慣性、大滯后的特點(diǎn)，其過渡過程和純滯后時(shí)間均較長，并且系統(tǒng)的干擾因素較多，對這樣一個(gè)系統(tǒng)，使用一般的PID調(diào)節(jié)很難滿足控制要求。常規(guī)的PID控制器的描述如式（）所示：U n=kpEn+ki∑Ei+KdECni=0n （）其中各參數(shù)代表的意義是：Un：控制器的輸出En：控制器偏差輸入ECn：系統(tǒng)誤差變化率kp：比例增益ki：積分增益kd：微分增益比例增益kp使控制器的輸入輸出成一一對應(yīng)比例關(guān)系。但是，同時(shí)又會使系統(tǒng)容易受到高頻干擾的影響。USS協(xié)議指令在STEP7—MICRO/WIN32指令樹的庫文件夾中，STEP7—MICRO/WIN32指令庫提供14個(gè)子程序、3個(gè)中斷程序和8條指令來支持USS協(xié)議。本文詳細(xì)闡述了工業(yè)污水處理工藝流程、控制系統(tǒng)總體方案以及具體的軟硬件實(shí)現(xiàn)。軟件方面主要問題在于程序編寫完畢后，需要首先在電腦上對程序進(jìn)行軟件仿真，主要檢查是否存在各種錯(cuò)誤，可利用西門子公司配套的仿真軟件。附 錄 Ⅰ 部分主要程序介紹采樣子程序：L DB_No T LW 0 OPN DB [LW 0] //打開數(shù)據(jù)塊 L PIW_Addr SLD 3 //形成輸入地指針址 T LD 4 L DBW_Addr SLD 3 //形成數(shù)據(jù)塊地指針址 T LD 8 L CH_LEN //以要讀入的通道數(shù)為循環(huán)次數(shù)NEXT: T LW 0 L LD 4 LAR1 L PIW [AR1,P] //采集模擬量 裝入累加器1 T LW 2 L LD 8 LAR1 L LW 2 T DBW [AR1,P] //將累加器1的內(nèi)容存入數(shù)據(jù)塊中 L LD 4 + L16 //調(diào)整輸入地址指針，指向下一通道 T LD 4 L LD 8 + L16 //調(diào)整數(shù)據(jù)塊地址指針，指向下一存儲地址 T LD 8 L LW 0 //將循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器LW0的值裝入累加器1 LOOP NEXT //若累加器1的值不為0，將累加器減1繼續(xù)循環(huán)，若為0，則結(jié)束濾波子程序： L DB_Addr1 SLD 3 T LD 10 //數(shù)據(jù)塊1指針 L DB_Addr2 SLD 3 T LD 100 //數(shù)據(jù)塊2指針 L 10 SLD 3 T LD 22 //和地址指針 L DB_LEN //需要濾波的通道數(shù)MOOD: T LW 50 L LD 10 + L688 T LD 14 //濾波指針1 L LD 22 LAR1 L L0 T MD [AR1,P] //求和賦初值 L DB_No1 T LW 2 OPN DB [LW 2] // 打開數(shù)據(jù)塊1 L 8 //滑動(dòng)濾波采樣數(shù)據(jù)次數(shù)NEXT: T LW 4 L LD 14 LAR1 L DBW [AR1,P] //取入下一次數(shù)據(jù) T LW 30 ITD //將累加器1中16位整數(shù)轉(zhuǎn)換為32位整數(shù) T LD 30 L LD 22 LAR1 L MD [AR1,P] L LD 30 +D //求和 T MD [AR1,P] //將和放回LD22 L LD 14 + L688 T LD 14 //指針移動(dòng) L LW 4 //將循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器LW4的值裝入累加器1 LOOP NEXT //若累加器1的值為0，將累加器減1繼續(xù)循環(huán)，若為0，則結(jié)束 L LD 22 LAR1 L MD [AR1,P] T LD 30 //將和值裝入LD30 L DB_No2 T LW 6 OPN DB [LW 6] //存入另一個(gè)數(shù)據(jù)塊 L LD 30 L 7 /D T LD 34 L LD 100 LAR1 T DBD [AR1,P] L LD 22 //修改和地址 + L32 T LD 22 L LD 10 //下一模擬量 + L16 T LD 10 L LD 100 //存入下一個(gè)模擬量地址 + L32 L LW 50 LOOP MOOD標(biāo)度變換子程序：L DB1_Addr SLD 3