西門子S7-200 SMART在好氧池排泥控制中的應用

韋瑞錄

（廣西機電職業(yè)技術學院，廣西 南寧 530007）

引言

城鎮(zhèn)污水處理中，好氧池排泥是污水處理工藝中一個非常重要的環(huán)節(jié)。好氧池的作用是讓活性污泥進行有氧呼吸，進一步把有機物分解成無機物。利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。水中的NH3-N（氨氮）進行硝化反應生成硝酸根，同時水中的有機物氧化分解供給吸磷微生物以能量，微生物從水中吸收磷，磷進入細胞組織，富集在微生物內，經沉淀分離后以富磷污泥的形式從系統(tǒng)中排出。西門子PLC是自動控制領域應用非常廣泛的PLC之一，西門子S7-200 SMART更智能、更經濟、高性能、更簡約小型的控制器，最適合應用在小型的控制系統(tǒng)，深受廣大用戶喜歡。本文將針對西門子S7-200 SMART在污水處理好氧池排泥控制中的應用進行相應闡述。

1 控制要求

污水處理好氧池將前物化池中的8個氣動（排泥）閥分成兩組，如圖1：將編號為A2～7的6個DN150氣動（排泥）閥分為第一組、編號為A1和A8的2個DN300氣動（排泥）閥分為第二組。每組氣動閥采用不同的排泥控制方式，互相不受影響。

1.1 第一組排泥閥的控制模式

控制部位為6個DN150氣動閥。將前物化池中的6個DN150氣動（排泥）閥（如圖1）按順序A2~7編號，每個閥門按秒計設置排泥時間（可在觸摸屏上設置更改）。具體做法是：第一步，先將A2氣動（排泥）閥打開至全開（在設定時間內若該閥門不能打開至全開，則需將這個閥門關閉并報警。同時，繼續(xù)打開下1個閥門，以此類推）；第二步，20 s（稱為：前物化混凝區(qū)排泥時間，按秒計可在觸摸屏上設置更改）后將下1個氣動（排泥）閥打開至全開，之后將上1個氣動（排泥）閥關閉；第三步，依此類推，直到最后1個氣動（排泥）閥開啟的時間達到設定值（前物化混凝區(qū)排泥時間）時將其關閉并結束工作。

啟動方式：手動即時啟動和定時（按小時）啟動兩種模式，啟動后按上面設置持續(xù)工作。完成一個周期后停止，待下一次手動即時啟動或定時（按小時）兩種模式啟動時才啟動，不采用自動啟動循環(huán)模式的方式。此外，另設開/關按鈕，可單獨對A2～A7氣動（排泥）閥進行開或關操作。

1.2 第二組排泥閥的控制模式

控制部位為2個DN300氣動閥。將前物化池中的2個DN300氣動（排泥）閥（如圖1）按順序A1和A8編號，每個閥門按秒計設置排泥時間（可在觸摸屏上設置更改）。具體做法是：（1）先將A1氣動（排泥）閥打開至全開（在設定時間內若該閥門不能打開至全開，則需將這個閥門關閉并報警。同時，繼續(xù)打開下1個閥門（即A8），以此類推）；（2）20秒（稱為：前物化沉淀區(qū)排泥時間，按秒計時可在觸摸屏上設置更改）后將A8氣動（排泥）閥打開至全開（在設定時間內若該不能打開至全開，則需將這個閥門關閉并報警，同時結束本次循環(huán)），之后將A1氣動（排泥）閥關閉；（3）接著對A8氣動（排泥）閥開啟的時間計時，達到設定值（前物化沉淀區(qū)排泥時間）時將其關閉，同時結束本次循環(huán)。

啟動方式：手動即時啟動和定時（按分鐘）啟動兩種模式，啟動后按上面設置持續(xù)工作。完成一個循環(huán)后暫停，接著按分鐘計時達到設定值（稱為：啟動前物化沉淀區(qū)循環(huán)排泥等待時間，可在觸摸屏上設置更改）時即開啟下一次循環(huán)排泥模式。直到按下“停止”鍵時，才結束以上自動啟動循環(huán)排泥模式。此外，另設開/關按鈕，可單獨對A1和A8氣動（排泥）閥進行操作。

1.3 統(tǒng)一要求

1）要求對所有閥門（即氣動閥）能否正常開或關進行監(jiān)控，有故障時能夠及時報警（除每一組所有閥門都不能全開的外，不用停機）。同時，須將故障的位置和內容保存在斷電保持元件中（使用手動按鈕才能將其解除），并將其在觸摸屏上用中文顯示。

2）兩組閥門要形成互鎖，當一組開始排泥時，則要暫停（推遲）執(zhí)行另一組排泥操作并在觸摸屏上用中文顯示此操作被鎖會推遲執(zhí)行的內容。

3）前物化池均在排泥閥上安裝規(guī)格為DN100的氣動閥（稱為：氣沖閥），若遇相應的排泥閥開始工作時，該氣沖閥（DN100的氣動閥）必須立刻關閉并將工作狀態(tài)轉移到下一組氣沖閥。

2 PLC接線原理圖（見圖2）

3 PLC控制梯形圖（見圖3）

PLC控制梯形圖如圖4所示。

4 結語

目前該控制系統(tǒng)已經在多個污水處理廠投入運行，運行穩(wěn)定正常，運行結果參數達到國家排放標準，得到用戶充分肯定認可。