【正文】 在設(shè)置過程中需要注意串口端號(hào)的選擇 ,其選擇需要與連接 PLC的串口端號(hào)一致 ,“數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式”選擇“ 2偶校驗(yàn)” ,否則在需要 PLC 連接實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖 417 顯示的界面。在設(shè)備管理中先雙擊“通用串口父設(shè)備”再雙擊“西門子 _S700PPI”。如圖 414 所示。歷史報(bào)警能對(duì)指定時(shí)間內(nèi)的所有參數(shù)越限情況進(jìn)行記錄、顯示和打印 ,以便對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析。 7 進(jìn)入允許環(huán)境 ,按下開始按鈕 ,可觀察到水罐水位的升降變化的動(dòng)畫效果。 5 用同樣的方法建立 SBR1池與液位 2及 SBR2與液位 0之間的動(dòng)畫連接。 圖 412 將集水池進(jìn)行動(dòng)畫連接 2 選中“折線” ,右端出現(xiàn)的〉。主畫面上還有“液位顯示”、“報(bào)警數(shù)據(jù)”、“數(shù)據(jù)顯示”等菜單 ,點(diǎn)擊可進(jìn)入相應(yīng)畫面進(jìn)行操作。 圖 410 定義數(shù)據(jù)對(duì)象 主界面的設(shè)計(jì) 主畫面顯示整個(gè)污水處理廠的工藝流程。數(shù)據(jù)對(duì)象作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元 ,因此定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過 程也就是建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程。期間如果用戶想對(duì)畫面進(jìn)行操作 ,包括控制和更改參數(shù) ,必須有操作員或者管理員的權(quán)限。 2 要達(dá)到預(yù)期的監(jiān)控目標(biāo) ,需要綜合考慮系統(tǒng)的整體構(gòu)成、工藝流程以及被監(jiān)控對(duì)象的具體特征。 。其主要的組態(tài)操作包括 :定義工程的名稱 ,設(shè)計(jì)封面 圖形 ,確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口 ,設(shè)定動(dòng)畫刷新周期 ,指定數(shù)據(jù)存盤文件和存盤時(shí)間等。 。 。模擬運(yùn)行環(huán)境是將目標(biāo)應(yīng)用程序被裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時(shí)運(yùn)行所依賴的環(huán)境。SBR1池到達(dá)高水位同時(shí) ,SBR2池開始進(jìn)水 ,SBR2池到達(dá)高水位時(shí) ,指示燈 ()亮 ,鼓風(fēng)機(jī) 運(yùn)作 ,進(jìn)泥閥 打開 ,計(jì)時(shí) 1 分鐘開始 ,計(jì)時(shí)到達(dá) ,鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)泥泵停止 ,靜置 30S后潷水器 ,到達(dá)低水位 ,低水位指示燈 亮 2S 后重新進(jìn)水。 剩余污泥泵在潷水器停止運(yùn)行后開始運(yùn)行 ,排泥至儲(chǔ)泥池。 3 SBR 反應(yīng)池設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)由 2個(gè) SBR池 ,每個(gè)池中都有 2個(gè)液位傳感器監(jiān)測(cè)池水的水位。設(shè)計(jì)流程圖如下 : 圖 44 粗 /細(xì)格柵設(shè)計(jì)流圖 根據(jù)粗 /細(xì)格柵設(shè)計(jì)流圖編寫梯形圖程序如下 : 圖 45 粗 /細(xì)格柵梯形圖 粗細(xì)格柵 機(jī) 運(yùn)行 10S 停止 ,排污傳送帶 運(yùn)行 10S 停止 ,循環(huán)運(yùn)行。本設(shè)計(jì)由兩個(gè) SBR 反應(yīng)池組成。 圖 42 手動(dòng)操作模式流程圖 自動(dòng)設(shè)計(jì)流程 根據(jù)污水處理的工藝流 程圖編寫 PLC 程序 ,在污水進(jìn)入集水池之前 ,通過粗 /細(xì)格柵及皮帶運(yùn)輸機(jī)子程序 ,使污水依次經(jīng)過粗 /細(xì)格柵 ,濾除大塊垃圾和漂浮物 。 4 軟件設(shè)計(jì) PLC 程序設(shè)計(jì)分析 整體設(shè)計(jì)流程 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。缺點(diǎn)是對(duì)機(jī)械、電動(dòng)裝置要求較高。 優(yōu)點(diǎn)是成本低 ,運(yùn)行可靠 ,缺點(diǎn)是操作繁瑣 ,管路內(nèi)易吸收表面浮泥和底部沉泥。 潷水器選型 SBR 法由于是周期排水 ,排水時(shí)池內(nèi)水位是變化的 ,進(jìn)水時(shí)水位由最低升至最高 ,出水時(shí)水位由最高降至最低 ,故 SBR 反應(yīng)池出水管位置必須設(shè)在最低水位以下。其有 3 種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出方式分別為 4~20mA、 0~5v、 0~10mA,用戶可根據(jù)需要任意選則。 液位計(jì)選型 液位計(jì)分為兩類 :一類為接觸式液位計(jì) ,如單法蘭靜壓 /雙法蘭差壓液位計(jì) ,浮球式液位計(jì) ,磁性液位計(jì) ,投入式液位計(jì) ,電動(dòng)內(nèi)浮球液位計(jì)等。輸入口如果有有源信號(hào)裝置 ,需要考慮信號(hào)裝置的電源等級(jí)和容量 ,最好不要使用 PLC自身的 24V直流電源 ,以防止電源過載損壞或影響 其他輸入口的信號(hào)質(zhì)量 [10]。選擇適合的 PLC 機(jī)型及外設(shè) ,完成 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置。 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 圖 33 SBR 污水處理電氣控制系統(tǒng)主電路 主回路中交流 接觸器 KM0、 KM KM KM KM KM KM KM1 KM1KM17 分別控制進(jìn)水泵 M0、粗 /細(xì)格柵機(jī) M排污傳送機(jī) M集水池進(jìn)水泵 MSBR 池進(jìn)水泵 M潷水器 M SBR1 鼓風(fēng)機(jī) M SBR2 鼓風(fēng)機(jī) M1污泥泵 M14和排泥泵 M17。 ,各負(fù)載回路和控制回路以及 PLC 控制回路采用熔斷器 ,實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。 SBR 法的總體設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì) 廢水處理系統(tǒng)控制對(duì)象電動(dòng)機(jī)均由交流接觸器完成起、停控制。 最長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間 :在一個(gè)掃描剛完成輸入讀取后才接到輸入信號(hào) ,這樣這個(gè)輸入信號(hào)在該掃描周期將不會(huì)發(fā)生變化 ,要等到下個(gè)掃描周期才能得到響應(yīng) ,這時(shí)的響應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng) [8]。因?yàn)?PLC 采用循環(huán)掃描工作方式 ,所以收到輸入信號(hào)的時(shí)刻不同 ,輸出端信號(hào)改變時(shí)刻也不對(duì)應(yīng)相同 ,響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短也就不同。執(zhí)行完成后 ,進(jìn)入輸出階段。 循環(huán)掃描技術(shù)可以 分為輸入階段 (將外部輸入信號(hào)的狀態(tài)傳送到 PLC)、執(zhí)行程序階段和輸出階段 (將輸出信號(hào)傳送到外部設(shè)備 )3 個(gè)階段。基本結(jié)構(gòu)如圖 32 所示。其中 PLC 的 CPU 和存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)在一個(gè)模塊上 ,有時(shí)把電源也放在這一模塊上 ,該模塊在總線上的安裝位置一般是固定的。 PLC 整體式又稱單元式或箱體式結(jié)構(gòu)的 PLC,其主要由中央處理器 (CPU)、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出 (I/O)單元、電源和通信端口等組成在同一機(jī)體內(nèi)。當(dāng)池水位達(dá)到設(shè)定的最低水位時(shí) ,潷水器停止運(yùn)行。設(shè)定好曝氣時(shí)間 ,時(shí)間到達(dá)鼓風(fēng)機(jī)與污泥泵停止。所以本設(shè)計(jì)通過 PLC 程序控制 SBR 污水處理法 ,對(duì)城市污水進(jìn)行處理。 SBR 污水處理工藝主要特點(diǎn)如下 : 1 工藝簡(jiǎn)單 ,造價(jià)低 ,運(yùn)行方式靈活 ,脫氮除磷效果好 。 SBR 法與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比 ,其主要以時(shí)間分割代替空間分割操作 ,非穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)代替穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng) ,理想靜置沉淀代替動(dòng)態(tài)沉淀等。早在 1914 年 ,這種處理系統(tǒng)就被采用 ,但由于當(dāng)時(shí)自動(dòng)化水平較低 ,操作困難且工作量大 ,尤其是后來隨著城市和工業(yè)污水處理規(guī)模的日趨規(guī)?；?,這一缺點(diǎn)更加凸顯 ,所以曾經(jīng)連續(xù)式活性污泥法一度取代了間歇式活性污泥法。而且對(duì)污水濃度也有要求 ,若濃度較低 ,B 段很難發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。對(duì)高 濃度的城市污水的處理 ,AB 法節(jié)能效益高 ,適應(yīng)性強(qiáng)。 A 段負(fù)荷較高 ,停留時(shí)間大約為 20到 40分鐘 ,主要是生物絮凝吸附發(fā)揮作用 ,與此同時(shí)發(fā)生不完全的氧化反應(yīng) ,對(duì) BOD 的去除效率大于 50%。因此 ,在對(duì)除磷脫氮有要求的中 /小型污水處理廠 ,一般首選 A/A/O工藝。其工藝流程如圖 22 所示 : 圖 22 A/O 法工藝流程圖 。 2. A/O 法。傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種古老的工業(yè)污水處理工藝 ,其核心組成部分為曝氣池與沉淀池 ,其處理流程如圖 21 所示。這些方法根 據(jù)實(shí)際情況 ,可以單一使用 ,也可以混合使用。 ,完成系統(tǒng)功能。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)面向中、小型城市污水處理廠 ,采用 PLC 作為控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng) /手動(dòng)控制 ,完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的過程監(jiān)控功能 ,并利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控界面 ,完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、數(shù)據(jù)記錄、工業(yè)參數(shù)設(shè)置、報(bào)警顯示等功能。 全自動(dòng)控制模式 :通過電腦技術(shù)與多層次的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合 ,從而實(shí)現(xiàn)污水處理的自動(dòng)控制。但是這種控制方式也有自己的有點(diǎn) ,比如投資少、易實(shí)現(xiàn) ,所以主要在一些小型城市污水處理廠應(yīng)用。80 年代 ,DCS 系統(tǒng)及分析儀表廣泛應(yīng)用于污水處理控制中 。生產(chǎn)過程中根據(jù)水質(zhì)和水源的變化采用智能控制 ,按需要對(duì)污水處理過程進(jìn)行不同程度上自動(dòng)的調(diào)整 。因此建設(shè)符合我國(guó)國(guó)情的污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)有效的改善環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展和諧社會(huì)、構(gòu)建“美麗中國(guó)”同時(shí)又保持我國(guó)經(jīng)濟(jì)又快又好的發(fā)展具有重要意義。雖然我國(guó)年平均水資源總量為 28000 億 m3,居世界第 4位 ,但仍改變不了我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)實(shí) ,因?yàn)殡m然水資源總量很多 ,但人均水資源量不足 ,僅為 2220m3,居世界第 110 位 ,是世界上 13 個(gè)缺水國(guó)家之一。在城市污水處理過程中 ,污水主要來自城市居民生活污水 ,污水成分多樣 ,因此對(duì)城市污水處理的工藝和控制方式提出了較高的要求。為了防止這些現(xiàn)象產(chǎn)生的嚴(yán)重后果 ,合理利用水資源 ,尤其是城市污水處理的自動(dòng)化完善已經(jīng)迫在眉睫。如何有效快速的對(duì)城市污水進(jìn)行處理 ,提高水資源利用率 ,已經(jīng)刻不容緩。如何合理運(yùn)用淡水資源己經(jīng)成為我國(guó)正在研究 的課題。在上次淡水資源調(diào)查中 ,全球 149 個(gè)國(guó)家參加調(diào)查 ,我國(guó)人均淡水資源占有量位居第110