超聲波清洗廢水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化控制

鄭東

[摘 ? ?要 ]PLC+人機(jī)界面+FServer系統(tǒng)具有使用方便、易現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、適應(yīng)性強(qiáng)、便于維修、遠(yuǎn)程監(jiān)控及程序修改等優(yōu)勢(shì)，特別適合自動(dòng)化要求高的專(zhuān)業(yè)設(shè)備使用。文章基于PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊在污水處理設(shè)備中的運(yùn)用分析展開(kāi)論述。

[關(guān)鍵詞]PLC;自動(dòng)控制系統(tǒng);污水處理;遠(yuǎn)程監(jiān)控

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）03–000–02

[Abstract]PLC+ man-machine interface + FSERVER system has the advantages of convenient use， easy field debugging， strong adaptability， easy maintenance， remote monitoring and program modification， especially suitable for the use of professional equipment with high automation requirements. This paper is based on the PLC automatic control system combined with remote monitoring module in sewage treatment equipment application analysis.

[Keywords]PLC; automatic control system; sewage treatment; remote monitoring

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，水資源日益緊缺，利用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)污水處理當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息開(kāi)展及時(shí)的收集工作，同時(shí)，利用該自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和保存，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，進(jìn)一步提高了污水處理的自動(dòng)化水平，有助于我國(guó)水污染問(wèn)題的處理。

華朔科技股份有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)制作汽車(chē)精密鋁鑄件產(chǎn)品的公司，每日通過(guò)污水管網(wǎng)排放的鋁鑄件超聲波清洗廢水300t，造成極大的資源浪費(fèi)。引進(jìn)這套廢水處理系統(tǒng)后，廢水經(jīng)過(guò)處理可重復(fù)利用，既節(jié)省成本又極大地提高了水資源的利用效率，保護(hù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

1 工藝概述

車(chē)間排放的生產(chǎn)廢水自流入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行廢水的均質(zhì)調(diào)節(jié)作用;然后廢水經(jīng)泵提升后進(jìn)入反應(yīng)池，依次加入各種藥劑分別進(jìn)行破乳、中和、絮凝反應(yīng);反應(yīng)后形成的泥水混合液進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離，分離后的污泥通過(guò)污泥泵泵入污水站污泥池，處理后的清水流入清水區(qū)，再通過(guò)砂濾、炭濾以及超濾膜處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化，濃水自流入調(diào)節(jié)池，超濾膜處理系統(tǒng)出水流入RO原水池進(jìn)行生產(chǎn)回用，回用率為50%。工藝流程如圖1所示。

2 自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自控系統(tǒng)采用Siemens Smart200 PLC+昆侖通泰10寸觸摸屏作為人機(jī)交互界面，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采用繁易公司FBox模塊，通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或者手機(jī)APP軟件監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

系統(tǒng)采用一鍵啟動(dòng)的控制方式，根據(jù)工藝情況調(diào)整參數(shù)設(shè)置后全部自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)及工藝參數(shù)都可以在觸摸屏上顯示，也可以通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)頁(yè)或手機(jī)客戶(hù)端查詢(xún)。

當(dāng)調(diào)節(jié)池高液位時(shí)，提升泵自動(dòng)運(yùn)行;調(diào)節(jié)池低液位時(shí)，提升泵自動(dòng)停止。兩臺(tái)提升泵自動(dòng)輪流運(yùn)行一備一用，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換至另一臺(tái)設(shè)備運(yùn)行并報(bào)警，輪換功能失效，直到設(shè)備故障清除后，系統(tǒng)輪換功能自動(dòng)啟動(dòng)。

2.1 廢水處理系統(tǒng)操作

當(dāng)調(diào)節(jié)池高液位時(shí)，提升泵、破乳劑加藥泵、PAC加藥泵、PAM加藥泵、殺菌劑加藥泵、反應(yīng)攪拌機(jī)自動(dòng)運(yùn)行，將調(diào)節(jié)池廢水泵入反應(yīng)池，進(jìn)行破乳、絮凝和混凝反應(yīng)。

綜合反應(yīng)池內(nèi)pH計(jì)監(jiān)控絮凝反應(yīng)池內(nèi)pH，通過(guò)自控系統(tǒng)將pH控制在7.5～8.5，當(dāng)池內(nèi)pH低于7.5時(shí)，NaOH加藥泵運(yùn)行，pH大于8.5時(shí)，NaOH加藥泵停止運(yùn)行。

通過(guò)反應(yīng)池的破乳、絮凝和混凝反應(yīng)，調(diào)整pH，產(chǎn)生污泥絮體，形成泥水混合物。泥水混合物進(jìn)入斜板沉淀池，污泥絮體沉入下方泥斗，通過(guò)污泥泵泵入污水站的污泥池，清水則流入中間水池。

2.2 超濾系統(tǒng)操作

中間水池設(shè)有三個(gè)液位計(jì)，低、中、高液位。當(dāng)中間水池到達(dá)高液位時(shí)，將啟動(dòng)超濾系統(tǒng)，廢水處理系統(tǒng)暫時(shí)停止運(yùn)行，開(kāi)始制水;當(dāng)中間水池到達(dá)中液位時(shí)，將同時(shí)啟動(dòng)超濾系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)，連續(xù)制水;當(dāng)中間水池到達(dá)低液位時(shí)，將啟動(dòng)廢水處理系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)暫時(shí)停止運(yùn)行，開(kāi)始儲(chǔ)水。

中間水池出水進(jìn)入炭濾和砂濾過(guò)濾之后，經(jīng)由保安過(guò)濾器進(jìn)入超濾膜處理系統(tǒng)，超濾膜處理系統(tǒng)濃水流入調(diào)節(jié)池，出水則流入中轉(zhuǎn)水箱中，溢流進(jìn)入純水房集水池。

2.3 自動(dòng)操作時(shí)間參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置界面見(jiàn)圖2和圖3。

廢水處理系統(tǒng)為全自動(dòng)操作，需要設(shè)定部分參數(shù)，以保證廢水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

提升泵循環(huán)時(shí)間設(shè)置：廢水處理系統(tǒng)設(shè)有兩臺(tái)提升泵，可循環(huán)使用，避免一臺(tái)提升泵運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致出現(xiàn)故障，具體設(shè)定時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況進(jìn)行設(shè)置。

砂濾、炭濾、超濾的正洗、反洗、過(guò)濾時(shí)間設(shè)置。砂濾、炭濾、超濾運(yùn)行及清洗分為三個(gè)步驟：運(yùn)行—正洗—反洗—運(yùn)行，循環(huán)進(jìn)行此步驟，只需要設(shè)置好相對(duì)應(yīng)步驟的時(shí)間即可控制流程。

排泥閥停止、運(yùn)行時(shí)間設(shè)置：通過(guò)設(shè)置排泥閥運(yùn)行及停止時(shí)間可以控制沉淀池內(nèi)污泥量。

pH參數(shù)設(shè)置：反應(yīng)池內(nèi)需要pH控制藥劑量，因此可通過(guò)pH參數(shù)設(shè)置進(jìn)行控制。

保安、砂濾、炭濾、超濾過(guò)濾器保養(yǎng)時(shí)間設(shè)置：超濾系統(tǒng)使用過(guò)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)進(jìn)行待機(jī)保養(yǎng)，可通過(guò)此設(shè)置來(lái)進(jìn)行控制。

2.4 遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)

FServer系統(tǒng)，也稱(chēng)繁易云，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)（以太網(wǎng)、GPRS、3G等）將現(xiàn)場(chǎng)的大量不同區(qū)域工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)或者程序，傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的云數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控、設(shè)備診斷、程序維護(hù)和故障報(bào)警等功能，為用戶(hù)提供一種簡(jiǎn)單可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸方案，如圖4所示。

采用繁易FBox模塊讀取廢水處理系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀況及故障信息還可以遠(yuǎn)程調(diào)試PLC、攝像頭監(jiān)控等功能。用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)或手機(jī)客戶(hù)端來(lái)操控設(shè)備、更新PLC及人機(jī)界面程序，查詢(xún)分析現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析問(wèn)題，遠(yuǎn)程維護(hù)配置;可以通過(guò)攝像頭查看實(shí)時(shí)畫(huà)面，可以更方便地收集現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，做出故障報(bào)警，維護(hù)預(yù)警，并根據(jù)收集的數(shù)據(jù)做出改進(jìn)反饋，以便更好地優(yōu)化產(chǎn)品，如圖5所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著智慧城市的建設(shè)，自動(dòng)化控制已經(jīng)成為多種工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的基礎(chǔ)工程。不同產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、能源消耗、人員配合情況不同，因而，在污水處理工程自動(dòng)化控制的優(yōu)化過(guò)程中，要利用PLC技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)污水處理工藝的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，節(jié)約工程造價(jià)，以增強(qiáng)PLC技術(shù)在污水處理工程中的適應(yīng)能力。

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