PLC污水處理廠污水泵站自動控制系統(tǒng)

發(fā)布日期:2015-08-04 16:19  瀏覽次數(shù):

項目單位:徐州市睢寧桃嵐化工園污水處理廠
項目施工:南京康卓環(huán)境科技有限公司
南京康卓環(huán)境科技有限公司是一家專業(yè)的污水處理廠、污水泵站自動化控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)廠家,是高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品已通過CCC認(rèn)證,歡迎采購,咨詢熱線:025-86666104
 
一、系統(tǒng)概述
 根據(jù)徐州市睢寧桃嵐化工園污水處理廠的規(guī)模及工藝要求,結(jié)合多年來康卓科技在污水處理行業(yè)及多個污水處理廠建設(shè)的成熟技術(shù)和豐富經(jīng)驗,我們設(shè)計使用HMI+PC系統(tǒng)為本次項目的自動化系統(tǒng)構(gòu)成,再通過和其他各種外設(shè)的連接,從而實現(xiàn)對整體排水工藝的全過程自動化控制系統(tǒng),并按照預(yù)定的程序?qū)ΜF(xiàn)場設(shè)備實現(xiàn)全方位的控制以及信號的采集和傳輸。
 
圖示1.1 控制原理示意圖
 
如上圖所示,在現(xiàn)場控制層,現(xiàn)場各設(shè)備狀態(tài)信號輸入PLC的開關(guān)量輸入模塊(DI模塊),PLC的CPU通過邏輯運算和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為控制信號,由開關(guān)量輸出模塊(DO模塊)輸出信號,控制各泵動作,同時PLC將采集到的各設(shè)備的狀態(tài)信號傳輸上位機控制系統(tǒng),由上位機組態(tài)軟件直觀形象的顯示出來。另外通過現(xiàn)場儀器儀表對系統(tǒng)的參數(shù)進行測量,并將所測的數(shù)據(jù)傳輸至PLC的輸入模塊中,PLC根據(jù)從控制上位機上設(shè)定的各項參數(shù)(各液位的高度等)實現(xiàn)對系統(tǒng)的全自動控制。由上圖可知,在現(xiàn)場控制層的所有信號的采集和傳輸全部通過PLC來實現(xiàn);上位機起人機對話媒介,能夠?qū)λ性O(shè)備及數(shù)據(jù)進行監(jiān)視、控制、參數(shù)設(shè)定、事件存儲、報警查詢等操作。
除上位機監(jiān)控與現(xiàn)場監(jiān)控,我們還將設(shè)置馬賽克屏作為整個污水處理廠的模擬顯示設(shè)備。馬賽克屏作為傳統(tǒng)的模擬顯示設(shè)備,一直是大型企業(yè)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中的一個重要的組成部分。被廣泛用于公共事業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域,在電力、煤炭、水利、環(huán)保、公路、鐵路、航空、化工等行業(yè)中的安全生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用。下圖為桃蘭化工園的馬賽克屏模擬效果圖:
 
圖示1.2 馬賽克屏效果示意圖
如上圖所示,馬賽克屏工藝美觀,氣勢恢宏,與現(xiàn)代控制室的整體風(fēng)格接近。而且其具有較強的擴展性和設(shè)備配套能力,屏面設(shè)備安裝、移動方便,可隨時調(diào)整屏面位置,能夠?qū)崟r顯示現(xiàn)場設(shè)備的工作參數(shù)、運行狀態(tài)。及時、真實、全面的反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備的運行狀況。
二、系統(tǒng)控制邏輯功能
控制方式,本系統(tǒng)控制方式分為:就地控制、集中手動控制、集中自動控制。
就地控制:此控制模式下,各泵控制柜的模式開關(guān)在就地狀態(tài),各泵的啟?;ゲ魂P(guān)聯(lián),啟停操作在各泵對應(yīng)的控制柜上點動按鈕操作。此模式下上位機僅顯示狀態(tài),不參與控制,對應(yīng)的控制按鈕無效。
集中手動控制:此控制模式下,各泵控制柜的模式開關(guān)在遠(yuǎn)方狀態(tài),各泵的啟?;ゲ魂P(guān)聯(lián),啟停操作在上位機上點動相應(yīng)按鈕執(zhí)行。同時上位機上顯示各泵的工作狀態(tài)。
集中自動控制:此控制模式下,各泵控制柜的模式開關(guān)在遠(yuǎn)方狀態(tài),各泵的啟停不受人為控制,泵的狀態(tài)由PLC內(nèi)設(shè)定的程序及參數(shù)自行控制。上位機上顯示各泵的工作狀態(tài)。
系統(tǒng)自動模式詳細(xì)分解(以水池液位控制為例):首先確定系統(tǒng)處于集中自動控制模式下。確認(rèn)6個液位的設(shè)置參數(shù)符合實際要求。系統(tǒng)根據(jù)實際測量的液位自動運行,運行模式如下:
1)、液位一液位較低,為保護水泵(缺水保護),當(dāng)水位由高水位回落至此水位以下時,系統(tǒng)自動停泵。
2)、液位二高于液位一,為啟動一臺泵的信號。
3)、液位三高于液位二,液位由液位二升至液位三,系統(tǒng)自動啟動第二臺泵。
4)、液位四高于液位三,液位由液位三升至液位四,系統(tǒng)自動啟動第三臺泵。
5)、液位五高于液位四,液位由液位四升至液位五,系統(tǒng)自動啟動第四臺泵。
6)、液位六為較高液位,液位由液位五升至液位六,系統(tǒng)發(fā)出聲光報警信號。提醒用戶液位超高(警戒水位報警)。
7)、先進、二、三、四臺泵并非對應(yīng)1#、2#、3#、4#泵。系統(tǒng)根據(jù)啟動的次數(shù)自動輪換起泵,先進次起泵先進、二、三、四臺泵對應(yīng)泵為1#、2#、3#、4#泵。第二次起泵先進、二、三、四臺泵對應(yīng)泵為2#、3#、4#、1#泵。第三次起泵先進、二、三、四臺泵對應(yīng)泵為3#、4#、1#、2#泵。第四次起泵先進、二、三、四臺泵對應(yīng)泵為4#、1#、2#、3#泵。當(dāng)其中的一臺泵發(fā)生故障時,立即切換下一臺泵自動投入運行。
8)、液位是否到達的狀態(tài)由液位指示燈顯示,藍色表示未到達,紅色表示到達。液位的設(shè)定值由每液位指示燈右側(cè)的數(shù)值顯示器顯示。
9)、無論控制模式處于何種模式,各泵的運行都進行累計計時,計時時間顯示在如圖所示的控制柜右側(cè)。
5、電動閥門的控制,若閥前安裝電動閥門,每臺電動閥門與對應(yīng)的水泵連鎖,啟動每臺水泵前先開啟閥門,閥門完全打開后延時設(shè)定時間運行水泵,水泵運行設(shè)定時間后關(guān)閉閥門。
6、格柵的控制,若該系統(tǒng)安裝格柵,則根據(jù)時間控制格柵機的運行,格柵系統(tǒng)每隔60min運行一次,運行時間20min。
7、啟閉機,由于啟閉機處于常開狀態(tài),僅檢修時需要關(guān)閉,故啟閉機沒用自動控制,僅手動控制即可,監(jiān)控系統(tǒng)僅對其進行狀態(tài)監(jiān)控及手動開閉操作。
8、壓實機(輸送機),若系統(tǒng)安裝壓實機,壓實機與格柵聯(lián)動,格柵運行時壓實機運行,格柵停止運行后延時設(shè)定時間,壓實機停止運行。
9、厭氧池及氧化溝內(nèi)設(shè)備,根據(jù)時間控制污泥和水進入?yún)捬醭?,通過潛水?dāng)嚢杵鞯牟煌嚢璨⑦M行1-2小時的氧化。污泥和水在潛水推流器的作用下,在氧化溝內(nèi)不斷地移動并進行氧化,在自動模式下系統(tǒng)根據(jù)污水處理廠的工況及工藝參數(shù)由PLC根據(jù)預(yù)先編制好的程序來完成對設(shè)備的操作。
三、系統(tǒng)選型
在整個監(jiān)控系統(tǒng)的“心臟”——工業(yè)可編程控制器PLC的選型方面,我們經(jīng)過反復(fù)、多次地比較發(fā)現(xiàn),西門子公司的S7-300系列PLC正是我們所追求的高性價比的PLC產(chǎn)品:
性能可靠:性能上完全滿足和超越設(shè)計要求;
使用成熟:在供排水行業(yè),電力、污水處理等行業(yè)應(yīng)用;
性價比高:與其他公司PLC相比;具有品牌和質(zhì)量優(yōu)勢;價格適中;
網(wǎng)絡(luò)功能強大:這也是品牌的特點和優(yōu)勢;
升級方便:從技術(shù)上可以隨時升級和代。