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PLC控制系统在污水泵站群远程控制系统中的应用

北极星环保网来源:工程技术 黄进2017/2/10 13:14:29我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水处理 污水泵站 PLC控制系统

北极星环保网讯:污水泵站运行的工艺流程如图1所示,它的主要工艺设备包括启闭机、格栅机、潜污泵、电动阀等,它的主要功能是将污水提升输送到下一个污水处理厂或泵站,它涉及的主要检测工艺信号有集水池液位、出水总管压力等。

污水处理

(1)闭机

启闭机是用来连接集水池和出水池的,集水池是用来收集城市的生活污水、各生产企业排放的工业废水或上一级泵站输送来的污水的,当启闭机处于开启状态时,集水池内的污水通过重力作用进入到出水池内,反之,当启闭机处于关闭状态时,集水池与出水池并不连通,集水池内的污水则不能进入出水池。

(2)格栅机

格栅机位于启闭机的后面,它是将从集水池进入出水池的污水进行过滤,主要将污水中漂浮的布匹、木条等一些杂物从污水中过滤出去,防止这些杂物进入出水池而造成潜污泵的堵塞。

(3)潜污泵

整个污水泵站的核心设备便是安装在出水池内的潜污泵,它的主要功能是将出水池内的污水提升输送到下一级泵站。

(4)电动阀

在每台潜污泵的出水管上都安装有电动阀,当某台潜污泵运行时,与此对应的电动阀就会开启,污水便从出水池输送到下一级泵站去;反之,当某台潜污泵停止运行时,与此对应的电动阀就会关闭,防止出水管内的水倒流回出水池。

PLC概述

PLC是型号为1747-L551的美国A-B公司SLC500系列模块,每套PLC控制系统由电源模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块、以太网通讯模块等构成。各泵站的受控工艺设备主要有启闭机、格栅机、潜污泵、电动阀等,此外还有变频器等。

控制系统的程序设计

该控制系统根据不同的工艺设备及不同的操作功能,对污水泵站的运行工艺进行分解,从而编制出各个功能块之间相互独立的、各不相同的程序功能块,主要包括以下主要程序:

3.1通讯处理程序

PLC系统与多功能电量采集仪表间、与触摸屏间、与上位机间等的通讯是由通讯处理程序来实现的。

3.2参数及状态检测程序

参数及状态检测程序会不断的采集工艺参数检测仪表检测的工艺参数值,和各工艺设备的状态值,并对这些检测值进行处理,然后放置在内存中的指定位置,以便其他程序进行访问。如果采集的是模拟量信号,同样需要该功能块先进行程序处理,目的是将采集的整型转变成便于理解的实数型。

在本系统中该功能块主要采集的模拟量参数为出水池的液位值和出水总管上的管压力值,需要先进行程序处理,而采集的设备状态信号,则可直接存放到内存中的指定位置,以便其他程序进行访问。

3.3控制策略运算程序

控制策略运算程序通过系统设定的控制程序将通讯程序接收的控制命令和检测程序检测的结果进行运算,然后将通过运算得出的各受控设备需要执行的控制命令传送到内存中的指定位置,以便其他程序进行访问。

下面将该功能块包括的主要程序进行概括的介绍:

(1)水泵控制程序。水泵控制程序会根据出水池的液位变化自动进行水泵的启/停控制,当系统处于自动状态时,当液位高时则水泵开启,当液位低时则水泵停止。同时,每次水泵的开启,都优先开启累计运行时间最短的水泵,每次水泵的停止,都优先停止累计运行时间最长的水泵,通过这种按累计运行时间排序的控制,来均衡调节每台水泵的累计运行时间,使每台水泵的运行时间大致相同,达到延长水泵运行寿命的目的。

同样的道理,每次开启水泵时,如果已运行的水泵中没有变频泵,那么水泵控制程序会优先开启变频泵;每次停止水泵时,如果已运行的水泵中有工频泵,那么水泵控制程序会优先停止工频泵,以延长水泵使用寿命。

(2)出水电动阀控制程序。出水电动阀控制程序用于电动阀与对应的潜污泵进行联动控制。当电动阀处于自动状态,若某台潜污泵要关闭时,则该程序先关闭对应的电动阀,当对应的电动阀全关后再停止该潜污泵。若某台潜污泵要启动时,则该程序先关闭对应的电动阀,当该潜污泵完全启动后,则自动开启该电动阀至全开。

(3)启闭机控制程序。启闭机控制程序会根据出水池液位的变化自动开启/关闭启闭机。当启闭机处于自动状态时,若出水池液位达到报警液位时,则该控制程序会自动关闭该启闭机,若出水池液位低于报警液位时,则该控制程序会自动开启该启闭机。

(4)输出执行程序。系统运行过程中需要将PLC系统的控制命令发送到受控设备,以便用于控制受控设备的开/停及变频,而输出执行程序正是实现这一功能的。

(5)故障处理程序。对于诸如通讯中断后的设备保护、紧急液位报警、设备发生故障、不正常操作的识别和保护等各种报警和故障的处理,都是由故障处理程序实现的,目的在于发生故障的情况下确保系统的安全运行。

结语

作为远程污水泵站的控制核心,PLC针对各级泵站,根据不同的工艺设备和流程,综合考虑现场和远程等因素,设计了更为科学、合理而且操作简便的程序,实现了自动及远程控制模式,同时依托虚拟专用网络,将整个控制系统科学的形成为一个高效、有机的整体,大大提高了设备的运行效率和整个系统的安全性,同时也大大降低了运行成本,具有可观的经济效益,随着国家倡导低碳环保、不断加大对水污染防治的力度及政策、技术支持,PLC会在污水泵站群远程控制系统中得到更加广泛地推广应用,它的技术优势及价值会更加凸显。

延伸阅读:

基于三菱PLC的污水处理系统设计

【案例】某织染厂污水回收利用项目控制系统方案

看见DCS与PLC控制系统 你还会面面相觑吗?

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