基于PLC的污水处理系统的文献综述.pdf
本文主要介绍了基于PLC的污水处理系统的设计和实现,旨在解决我国环境污染问题,特别是水资源的短缺和污染现象。该系统采用PLC作为控制单元,通过远程计算机控制界面对现场进行实时监控和实时污水处理操作。
基于PLC的小型污水处理系统设计文献综述
1. 引言
随着我国经济的快速发展,环境污染已经成为我们不得不面对的问题。在国家提出“两型社会”的背景下,环境治理特别是污水处理更是我们的重中之重。尤其是我国水资源的短缺和污染现象严重,国家对水环境保护意识不断增强,对污水处理过程自动化程度要求不断提高,利用先进的控制技术和设备对污水处理过程进行监控是满足上述要求的最有效手段。
2. 污水处理工艺简介
目前,污水处理的方法一般以生物处理法为主,辅以物理处理法和化学处理。本课题研究的方向是对于小型单位的污水处理,比如小型工厂、学校等。由于这些地方污水中有大量的有机物,这种污水成为生化污水,那么通过利用微生物的吸附、氧化和凤姐作用来降解污水中有机物的含量成为可以沉淀的污泥,从而是净化水质达到规定的排放标准。
2.2 选择工艺流程
(1)污水进行粗略格栅(2)进行小颗粒的格栅(3)生物处理(4)二次沉淀(5)污泥处理
3. 设计思路
3.1 控制硬件设计
污水处理站环境恶劣,操作和维护人员应在中控室完成对整个污水站监控,并根据现场状态及时维护。污水站控制系统由PLC、变频器、压力传感器及上位机组成。本系统的控制核心为三菱FX2N系列PLC,硬件主要由电源、CPU、数字量输入输出、模拟量输入、通信单元等模块组成。控制系统主要完成数字、模拟信号采集,逻辑分析和控制,数字、模拟信号输出,数据通信控制等功能。
变频器根据管网压力结合自带PID功能对电机进行调速,保持管网压力恒定。
3.2 组态王控制构造
适应自己需要的数据采集系统。在本系统中,各工艺单元主要靠本地的PLC进行控制,这样即使在中央控制失效的时候系统也能自主运行。通过组态王采集现场的数据,可以将现场各设备的状态显示在工控机的屏幕上供值班人员监控,并将数据存储用于分析。
3.2.1 组态王于PLC的数据传输
组态王提供了与多种PLC的通讯驱动程序,在本系统中组态王与PLC的通讯是通过串口进行的。在现场模拟的情况下对于通讯的串口并没有实际生产来的复杂。这里只需要在组态王界面下建立相应的于PLC连接的变量即可。
3.3 PLC控制
3.3.1 PLC实现功能
提高处理效率,减轻工人的劳动强度,保证设备正常运行,PLC控制系统具有生产过程自动控制、时实监控、时实管理、时实在线监视、故障显示报警、联锁保护、自动生成报表等基本功能。
3.3.2 PLC对现场控制
在上述已经提到PLC与组态王的相互通信,在总控制计算机上可以进行两种检测,第一种为非组态王的检测,即用PLC程序编译软件来检测。这种检测不方便操作而且不能很直观的表现出PLC所传输到电脑里的数据表示。课题设计中应当设计出检测画面,同过组态王该检测画面来检测。
三菱FX2N系列的PLC有采集模块,和数模、模数转换接口,通过该接口实时采集污水处理现场的个数据,并通过转换接口将相应的数据传输到组态王界面相应的。
本系统设计的生活污水处理项目,由于采用了PLC控制和组态监控大大降低了操作人员的劳动强度,改善了操作人员的工作环境,设备具有调试简单、操作方便的特点。如果能投入到小区中实际使用,该系统可以体现出较好的实用性和经济性。