污泥污水處理自動控制PLC系統(tǒng)解決方案
發(fā)布日期：2017-11-10 15:59 瀏覽次數(shù)：
PLC系統(tǒng)功能
PLC是Programmable Logic Controller的簡稱，中文名稱為可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的控制系統(tǒng)。作為硬件層的控制，康卓科技在污泥污水自動控制行業(yè)有著廣泛的應用。
PLC控制系統(tǒng)在污水處理自控系統(tǒng)中作為控制核心，與觸摸屏結(jié)合，控制著配套設備的自動運行，主要包括倒料泵、進料泵、壓榨泵、調(diào)理池、攪拌機、加藥系統(tǒng)、自動閥門、儀表等，以完成污泥過濾系統(tǒng)的工藝生產(chǎn)要求。
康卓科技污泥處理廠自控系統(tǒng)在PLC為主的過程控制的基礎(chǔ)之上，配備多套智能化軟件搭建了先進的智能控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)較優(yōu)化控制，并為運營提供方便，節(jié)省運營成本。
設計原則
由于在污泥處理過程中產(chǎn)生沼氣，因此在進行系統(tǒng)設計過程中首先要考慮系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。硬件設備選用國外著名品牌，并通過深化控制軟件和應用軟件，充分發(fā)揮現(xiàn)有硬件的潛能，使自控系統(tǒng)不僅僅具備安全性、穩(wěn)定性、可靠性、維護方便性、易于操作性及高效率這些基本特點，還具備人性化、智能化、運營管理方便等特點。
系統(tǒng)構(gòu)成
采用網(wǎng)絡化集散型計算機控制管理的智能型系統(tǒng)方案。過程儀表間現(xiàn)場工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號后，經(jīng)安全柵進入PLC控制系統(tǒng)，然后通過以太網(wǎng)上傳給計算機監(jiān)控系統(tǒng)：PLC控制系統(tǒng)接收上位機監(jiān)控系統(tǒng)的控制參數(shù)、運行命令進行自動控制。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與PLC控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，監(jiān)控全廠主要工藝參數(shù)和設備運行情況，操作人員可以通過鍵盤和鼠標對現(xiàn)場電氣設備進行控制，根據(jù)過程儀表提供的主要工藝參數(shù)，按污泥處理工藝要求對生產(chǎn)工藝過程進行必要的調(diào)整，使生產(chǎn)過程更合理，處理效果更好，運行成本更低；也可使PLC控制系統(tǒng)根據(jù)過程儀表提供的主要工藝參數(shù)檢測結(jié)果，按污泥處理工藝要求對生產(chǎn)過程進行自動控制，實現(xiàn)全部生產(chǎn)過程的自動化。
硬件構(gòu)成
根據(jù)工藝流程和總平面布置，某污泥處理廠控制系統(tǒng)由4套PLC(1套主站和4套從站構(gòu)成一個光纖網(wǎng)絡)、1臺工程師站、1臺數(shù)據(jù)服務器、1臺操作站、1臺軟件服務器、手機短信系統(tǒng)、UPS電源、打印機等組成。
網(wǎng)絡構(gòu)成
整個控制系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡組成：
(1)設備層。
模擬量采用4~20mA輸入輸出，開關(guān)量采用接點輸入輸出方式。處在危險區(qū)的各種儀表，全部采用高防爆等級儀表?，F(xiàn)場儀表與控制柜之間采用安全柵進行隔離。現(xiàn)場操作箱采用防爆箱。
(2)控制層。
PLC需具有很高的電磁兼容性和抗沖擊、耐震動性能，保障污泥處理廠的生產(chǎn)能夠穩(wěn)定、可靠地運行。每種模塊都能進行快速地安裝和拆除，并有保護性的措施，使之不會因為插錯位置或方向而燒損。
采用環(huán)形光纖網(wǎng)絡構(gòu)成工業(yè)網(wǎng)，具有通信速度快、抗干擾能力強特點。當系統(tǒng)中任意一處光纖斷開時，仍能維持系統(tǒng)的正常通信。
(3)管理層。
采用以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡相結(jié)合，接人工廠內(nèi)部的以太網(wǎng)，使整個工廠網(wǎng)絡一體化，各個部門通過授權(quán)可以隨時瀏覽系統(tǒng)的運行情況，方便管理。中央控制室的工程師站和操作站是兩臺完全相同、互為熱備份的主機，在系統(tǒng)正常運行時工程師站為監(jiān)控系統(tǒng)的主站，操作站作為客戶端進行瀏覽監(jiān)控，當工程師站出現(xiàn)異常時系統(tǒng)會自動將操作站切換為系統(tǒng)主站，維持系統(tǒng)的正常運行。數(shù)據(jù)服務器主要用于保存系統(tǒng)中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)以及運行設備管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)和能源管理軟件系統(tǒng)。廠長室，總工辦公室和試驗室的計算機為系統(tǒng)主站的客戶端。建立一套手機短信系統(tǒng)，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過手機短信發(fā)給相關(guān)人員。
系統(tǒng)功能
根據(jù)污泥處理過程，在污泥處理廠生產(chǎn)區(qū)內(nèi)共設置4個現(xiàn)場控制站：
(1)污泥前處理單元。
污泥前處理單元完成市政污泥的卸料、貯存、濃度調(diào)配、溫度調(diào)控以及向厭氧消化裝置定量輸送物料的全過程。根據(jù)功能不同，污泥調(diào)配分為初調(diào)和精調(diào)兩個階段，初調(diào)主要進行稀釋和攪拌均勻，精調(diào)使物料進一步升溫、恒溫，達到厭氧消化所需條件。經(jīng)精調(diào)池調(diào)配均質(zhì)好的污泥f含固率10%，溫度38℃)，通過精調(diào)池螺桿泵輸送至厭氧消化裝置(Lipp罐)內(nèi)，系統(tǒng)根據(jù)污泥的各種不同條件，自動控制罐內(nèi)的厭氧環(huán)境，使厭氧消化效果較優(yōu)化。消化裝置外部采用熱水伴熱裝置對厭氧消化裝置進行保溫，內(nèi)部采用機械和水循環(huán)攪拌兩種方式，對污泥進行攪拌。該子系統(tǒng)主要控制污泥濃度調(diào)和、污泥溫度控制，污泥經(jīng)過初調(diào)和精調(diào)后濃度在10%左右，溫度在38℃左右。
(2)污泥脫水單元。
污泥經(jīng)過一定時問的中溫厭氧消化后，導人消化污泥貯池，由消化污泥貯池潛污泵提升至污泥調(diào)配池，通過進料螺桿泵進入離心脫水機，同時按比例投加絮凝劑藥液。進行固液分離。脫水后的沼渣由螺旋輸送機輸送至沼渣堆放間進行翻拋風干，沼液進入沼液沉淀池，溢流至沼液緩沖池，經(jīng)沼液排水泵提升至沼液處理單元進行后續(xù)處理。該子系統(tǒng)采用冗余控制CPU提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主要控制污泥濃度調(diào)和、污泥溫度、定時攪拌、定時加泥、pH值、液位值、連續(xù)出氣等。
(3)沼氣鍋爐系統(tǒng)。
沼氣鍋爐系統(tǒng)主要控制鍋爐系統(tǒng)聯(lián)鎖、保護(所有聯(lián)鎖設備均能解除聯(lián)鎖)。鍋爐配帶超壓、鍋爐高低水位保護，燃燒器具有程序點火及熄火保護裝置等聯(lián)鎖保護。日用輕油箱液位與油泵聯(lián)鎖：高位開泵，低位停泵。
(4)沼氣凈化系統(tǒng)。
沼氣凈化系統(tǒng)主要控制沼氣壓力等參數(shù)，完成沼氣的脫硫、沼氣中二氧化碳的回收。
PLC控制系統(tǒng)在污泥處理系統(tǒng)中的使用，充分滿足了污泥處理的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的要求?？底靠萍嘉鬯幚碜钥叵到y(tǒng)PLC采用西門子、羅克韋爾、施耐德、三菱、歐姆龍、臺達等國內(nèi)外知名品牌，PLC作為工業(yè)現(xiàn)場級的控制系統(tǒng)，可替代性好，可以輕松實現(xiàn)污水污泥處理廠的自動化運行。
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