【正文】 +2 4VDO 021234567891011121314151617181920MM+2 4VDO 02 文件1234567891011121314151617181920鼓風(fēng)機污泥回流泵潷水器剩余污泥泵污泥處。 +24VDI 0312345678910MDI 03 文件123456789101加 藥泵運行反饋2加 藥泵運行反饋污泥輸送機運行反饋粗格柵壓榨機運行反饋細(xì)格柵壓榨機運行反饋粗格柵進(jìn)水閥門運行反饋KM 23KM 24KM 25KM 22KM 21KM 26 圖 33c 數(shù)字量輸入接線圖 如圖所示， 1加藥泵和 2加藥泵、污泥輸送機、粗格柵壓榨機、細(xì)格柵壓榨機通過 和 、 、 、 輸入口輸入運行反饋信號，控制電機的啟停，粗格柵進(jìn)水閥門通過 輸入口輸入運行反饋信號，控制進(jìn)水閥門的開關(guān)。 + 2 4 VDI 011234567891011121314151617181920I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7M自動 停止 手動自動 停止 手動自動 停止 手動D I 0 1 文件1234567891011121314151617181920粗格柵自動方式粗格柵手動方式1 粗格柵除污機運行反饋2 粗格柵除污機運行反饋粗柵渣輸送機運行反饋提升泵自動方式提升泵手動方式1 提升泵運行反饋2 提升泵運行反饋3 提升泵運行反饋4 提升泵運行反饋細(xì)格柵自動方式細(xì)格柵手動方式1 細(xì)格柵除污機運行反饋細(xì)柵渣輸送機運行反饋2 細(xì)格柵除污機運行反饋M 0V 圖 33a 數(shù)字量輸入接線圖 如圖所示，粗格柵的自動和手動運行方式分別通過 和 輸入口輸入反饋信號，開關(guān)為一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)，開關(guān)打到哪個接線頭，便輸入相應(yīng)的運行信號； 1粗格柵除污機和 2粗格柵除污機分別通過 和 輸入口輸入反饋運行信號，控制電機的啟停； 粗柵渣輸送機是通過 輸入口輸入運行 26 反饋信號，控制電機的啟停；提升泵的自動和手動運行方式分別通過 和 輸入口輸入反饋信號，開關(guān)和粗格柵的手自動開關(guān)一樣，為旋轉(zhuǎn)開關(guān)；1提升泵到 4提升泵分別由 、 、 、和 輸入口輸入運行反饋信號，控制電機的啟停；細(xì)格柵的自動和手動運行方式分別通過 和 輸入口輸入反饋運行信號； 1細(xì)格柵除污機和 2細(xì)格柵除污機分別通過 和 輸入口輸入反饋運行信號控制電機的啟停；細(xì)柵渣輸送機通過 輸入口輸入運行反饋信號，控 制電機啟停。當(dāng)電機發(fā)生故障時，熱繼電器 FR 常開觸點閉合，手動 控制中的熱繼電器 FR 的常閉觸點斷開，電機停止工作。按下 TB 停止按鈕電機停止工作。手動控制是，由于 TB 是處于常閉狀態(tài)，按下 QB 啟動按鈕，電源接通，線路通電， KM 接觸器線圈通電，對應(yīng)的 KM 接觸器的常開觸點閉合，形成自鎖，完成手動控制。閉合 QF，為電路提供電源， PLC 從數(shù)字輸入模 24 塊接收到指示信號，再由 PLC 發(fā)出數(shù)字輸出信號，對 KM 接觸器開關(guān)進(jìn)行動作（閉合或斷開），從而控制電機的啟動和停止。用于連接開關(guān)、電磁閥、接觸器、小功率電機、燈和電機啟動器 [17]。該種模塊適用于連接電磁閥、小功率電機。 DO 模塊 SM322，所選型號的數(shù)字輸出通道數(shù)為 32。傳感器與該模塊相連。 等電壓信號，通道數(shù)為 8。 AI 模塊 SM331，所選型號能夠測量 020mA、 420mA 等電流信號， 177。 PLC 內(nèi)部各模塊選型 本控制系統(tǒng)采用的西門子公司的 PLC 模塊的基本配置及技術(shù)參數(shù)如表 所示： 表 基 本配置及參數(shù) 序號 模塊類型 型號 訂貨號 1 電源模塊 PS307 6ES7 071EA000AA0 2 CPU模塊 CPU314DP 6ES7 3141AF110AB0 3 AI 模塊 SM331 6ES7 3317KF020AB0 4 DI 模塊 SM321 6ES7 3211BL000AA0 5 DO 模塊 SM322 6ES7 3221BL000AA0 6 DI/DO 模塊 SM323 6ES7 3231BL000AA0 電源模塊 PS307，提供 24VDC， 5A電流 ，能給系統(tǒng)中的 CPU 模塊， I/O模塊（包括 AI 模塊， DI 模塊， DO 模塊， DI/DO 模塊）提供工作電源。 西門子 S7300 與 S7200 和 S7400 相比 [16]： S7200 系列 PLC 是一種小型 PLC， 適用于對性能要求不高的場合，通訊功能比較弱，不利于上、下位機的通訊，同時功能比較 簡單，不能滿足要求； S7400 是大型的 PLC，可以 20 掛接 300 多個模塊， H 系列和 HF 系列可以完成硬件的冗余，具有極高的處理速度和卓越的通訊性能，可以應(yīng)用與一些特殊要求的領(lǐng)域，它主要應(yīng)用于大型集散控制系 統(tǒng)中。 S7300 可以支持過程通訊和數(shù)據(jù)通訊兩種通訊形式。 （ 4）良好的擴展性能：一個系統(tǒng)除一個主機架外，根據(jù)需要最多可擴展至 3 個擴展機架，最多可以安裝 32 個模塊，每個機架可以插入 8 個模塊；主機架與擴展機架之間通過接口模塊連接；每個機架可以遠(yuǎn)距離獨立安裝，兩個機架之間最長距離可達(dá) 10 米。 （ 2）存儲容量大。 SIMATIC S7300 是一種通型的 PLC，能適合自動化工程中的各種應(yīng)用場合，其模塊化，無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)分布式的配置以及易于掌握等特性，使得 S7300 在實施各種控制任務(wù)時，成為一種即經(jīng)濟又切合實 際的解決方案。 （ 8）全球 190 個國家和全面的 SIMATIC 支持可以增加機器和工程的出口機會。 19 （ 6）對于標(biāo)準(zhǔn)和故障安全要求的應(yīng)用可以共用一套系統(tǒng)。 （ 4）高效的工程軟件，全集成自動化帶來的集成性和應(yīng)用程序的可重用性可以帶來更低的市場響應(yīng)時間。 （ 2）強大的 CPU 和超大的內(nèi)存容量可以集成新的功能。 本設(shè)計選用的是西門子的 SIMATIC 系統(tǒng) PLC 的 S7300。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。 西門子 PLC 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量而進(jìn)行選擇的。 、安裝、調(diào)試和維修。 體積小、重量輕、功耗低。 功能完善、擴充方便、組合靈活、實用性強。掃描過程包括：（ 1）輸入掃描；（ 2）執(zhí)行掃描； （ 3） 輸出掃描 . PLC 能迅速發(fā)展的原因，除了工業(yè)自動化的客觀需求外，還有許多獨特的優(yōu)點。 PLC 有運行（ RUN）和停止（ STOP）兩種基本工作狀態(tài)， PLC 上電后對 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括硬件初始化、 I/O 模塊配置運行方式檢查等其他初始化的處理都是 PLC 內(nèi)部處理階段，一般在出廠時就已設(shè)定好時間。因此， PLC 工作的基本原理是建立在計算機工作原理基礎(chǔ)上的。循環(huán)掃描工作室一種分時串行處理方式，與繼電控制系統(tǒng)的并行處理方式是完全不同的。 二次沉淀池：流入此處的污泥由污泥回流泵打回曝氣池，剩余的污泥由濃縮脫水機將污泥進(jìn)行濃縮脫水處理，最后由污泥傳送機將污泥運到指定地點。曝氣一 定時間后，經(jīng)過靜置 1 小時，由潷水器將上層清液抽走。 曝氣池：污水流入曝氣池進(jìn)行曝氣反應(yīng)。 調(diào)節(jié)池：污水流入調(diào)節(jié)池，由 PH 計測量污水的 PH 值，又由攪拌器在此將不同 PH 值的污水進(jìn)行均勻混合。污水由提升泵將水位提升到細(xì)格柵所高度。 工藝流程介紹 粗格柵提升泵細(xì)格柵一次沉淀池曝氣池二次沉淀池調(diào)節(jié)池鼓 風(fēng) 機污泥濃縮脫水清 水污 泥 圖 21 工藝流程圖 粗格柵：污水流進(jìn)粗格柵，將大型的垃圾懸浮物隔在粗格柵外 面，再由格柵除污機和柵渣輸送機將垃圾懸浮物運到指定地點。 （ 5） 當(dāng)設(shè)備或控制參數(shù)處于非正常工作狀態(tài)，予以報警。 15 （ 3） 可根據(jù)污水處理工藝流程，嚴(yán)格對設(shè)備的啟停和故障報警予以控制。 監(jiān)控系統(tǒng)的作用 通過對污水處理流程工藝的分析，監(jiān)控系統(tǒng)的作用為一下幾點： （ 1） 進(jìn)行對整個系統(tǒng)設(shè) 備的運行和測量量的記錄和監(jiān)控，并及時進(jìn)行故障報警和診斷。其中 污泥投加泵需要根據(jù)污泥池的液位進(jìn)行控制，當(dāng)污泥池的液位值處于低液位時， 污泥投加泵 其 開始工作，液面達(dá)到設(shè)定之時停止工作。 PLC 按照一定時間周期地執(zhí)行這四個狀態(tài)的操作。開始潷水時， 潷水器將上層清液抽走 。 （ 3） 在沉淀時期， PLC 只進(jìn)行計時， 靜置 1 小時， 不對 SBR 池 中 設(shè)備進(jìn)行操作動作。當(dāng)開始曝氣時， PLC 將 鼓風(fēng)機和污泥回流泵打開，進(jìn)行污泥的好氧反應(yīng) 。進(jìn)水結(jié)束， PLC 控制進(jìn)水閥門、提升泵和攪拌機停止工作 。 （ 1）在進(jìn)水時期， PLC 控制 進(jìn)水閥門 的開關(guān) 并對格柵進(jìn)行控制。根據(jù)表 確定設(shè)備的工作狀態(tài)。 在 污水二級處理（生物處理） 中， PLC 主要對 進(jìn)水閥門 、 提升泵 、 攪拌器、鼓風(fēng)機、污泥回流泵、 潷水器和 剩余污泥泵 等進(jìn)行監(jiān)測和控制。近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)控制也逐步由傳統(tǒng)的單機控制走向網(wǎng)絡(luò)化，工業(yè)控制中多采用 PLC 來實現(xiàn)自動控制。所以污泥脫水系統(tǒng)中有一個加藥車間，其主要作用是向剩余污泥中加入聚丙烯酸胺以增加污泥的凝結(jié)性，便于污泥脫水。 污泥脫水主要是對于來自 污泥濃 縮池的剩余活性污泥進(jìn)行脫水處理。儲泥池負(fù)責(zé)接收剩余污泥泵輸送來的剩余污泥，儲存到一定的量后，啟動污泥處理設(shè)施進(jìn)行污泥處理。這里清水和消毒藥劑混合，經(jīng)過量 COD、流量后，排出。流入二次沉淀池的污水和污泥經(jīng)過沉淀后，上層清液流入接觸消毒池，下層污泥被吸泥機至污泥回流泵房。采取周邊進(jìn)水、周邊出水的圓形幅流式結(jié)構(gòu)，每座二次沉淀池上安裝有中心傳動單管吸泥機一套。即可向?qū)?yīng)的二次沉淀池注水。二次分配井設(shè)置手電兩用出水堰門兩套，每套對應(yīng)一個二次沉淀池。最后由內(nèi)溝的出水堰門流至二次分配井。 一次分配井：為一圓形構(gòu)筑物，在一次分配井內(nèi)設(shè)置兩套調(diào)節(jié)式手電兩用閘門，每套閘門有一支道管和一套氧化溝相連，打開一次分配井閘門，可以向?qū)?yīng)的氧化溝進(jìn)水。 SBR 池是污水廠污水處理系統(tǒng)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因此其控制量較多、控制較復(fù)雜。沉淀和加藥兩個過程均在為處理后的水體排放做準(zhǔn)備。其控制由時間順序完成。 （ 4）灌溉農(nóng)田前做灌前處理。 （ 2）用于化學(xué)處理或生物處理后，分離化學(xué)沉淀物、分離活性污泥或生物膜。 旋流曝氣沉 砂 池也是 沉淀 系統(tǒng)的一個組成分 。它的去除對象，主要是懸浮液中粒徑在 10μm以上的可沉固體。 初沉段 初沉段是由沉淀池組成的。在沉淀過程中， 11 顆粒自由沉淀，互不干擾；沉淀圖呈直線；顆粒形狀及大小密度等不會發(fā)生變化。 除砂段 除砂段一般由沉砂池和砂水分離器組成。 調(diào)節(jié)段 為確保構(gòu)筑物正常工作，不受廢水的的高峰流量或濃度變化的影響，因此需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。液位計提供調(diào)節(jié)池液位值，用于 提升 泵運行時間、泵運行臺數(shù) 的 控制并且產(chǎn)生溢流液位報警信號； 液位差計放置在粗格柵和細(xì)格柵的前后，測格柵前后液位的差值。 而在污水通過粗格柵，進(jìn)入細(xì)格柵前，要設(shè)置兩臺提升泵，和兩臺備用泵將粗格柵處理后的污水提升至細(xì)格柵渠道，依靠重力流經(jīng)后續(xù)構(gòu)筑物。因此，格柵起著凈化水質(zhì)和保護(hù)設(shè)備的雙重作用。 在一些特殊情況下，還包括有篩網(wǎng)。格柵段 格柵系統(tǒng)主要設(shè)備是階梯型機械格柵除污機 。 污水一級處理（污水預(yù)處理） 污水一級處理，一般可以分為四段：格柵段、調(diào)節(jié)段、除砂段和初沉段。 污水處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物 根據(jù)污水廠污水處理系統(tǒng)的工藝流程，從功能上 可將其分成 三 個 階段 ：污水一級處理（污水預(yù)處理），污水二級處理（生物處理），污泥處理。曝氣池中的氧氣的不足和過量都影響這微生物的生存環(huán)境。所以溶解氧可以直觀的反應(yīng)出水受到有機物污染的程度，也是衡量水體質(zhì)量的重要的綜合指標(biāo)。而當(dāng)水被有機污染物污染后，水中的溶解氧的濃度要降低，因為水中的溶解氧不僅要為水中的微生物呼吸和水中的好氧微生物在分解水中有機物 時所消耗掉，還要被水中的硫化物、亞鐵離子和亞硝酸根等還原性物質(zhì)所消耗。溶解氧隨著溫度鹽分和氣壓而變化，