一、現(xiàn)場工藝要求及設(shè)備概述
超濾設(shè)備是污水處理廠中的一個單元，生活污水經(jīng)過收集后，進(jìn)入生化處理，生化處理之后的水經(jīng)過超濾，納濾，反滲透之后才能達(dá)到排放或再次循環(huán)使用的要求。
根據(jù)污水廠的處理要求，需要150M3/H的處理量，經(jīng)計算需要30KW的循環(huán)泵供水。因此選用了ABB的變頻器。整個污水處理廠的電氣設(shè)備要求能夠聯(lián)網(wǎng)，可控可查看運行狀態(tài)。考慮到成本問題，選用了西門子200SMART系列的PLC，這個與其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)方便，可以采用PROFIBUS連接至主系統(tǒng)。
具體控制要求如下：系統(tǒng)具備一鍵啟動功能，點擊一鍵啟動，F(xiàn)1進(jìn)水閥、F4濃水閥、F6產(chǎn)水閥開啟，30s（可設(shè)置）后供料泵自動啟動，60s（可設(shè)置）循環(huán)泵開啟，循環(huán)泵頻率升至42Hz（可設(shè)置），正常運行。
系統(tǒng)具備一鍵停機(jī)功能，點擊一鍵停機(jī)，循環(huán)泵頻率降至25Hz（可設(shè)置）后循環(huán)泵停，30s（可設(shè)置）后所有泵、閥門關(guān)。
系統(tǒng)具備一鍵沖洗功能（清洗水箱有足夠液位情況下）：設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下，點擊一鍵沖洗，F(xiàn)2清洗進(jìn)水閥、F4濃水閥開啟，30s（可設(shè)置）清洗泵開啟，自動沖洗開始，30s（可設(shè)置）后，所有閥和泵同時關(guān)閉沖洗結(jié)束。
系統(tǒng)具備一鍵清洗功能（清洗水箱充滿一定液位自來水情況下）：設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下，點擊一鍵沖洗，F(xiàn)2清洗進(jìn)水閥、F5、F7清洗回流閥開啟，30s（可設(shè)置）清洗泵開啟，自動清洗開始，30min（可設(shè)置）后，所有閥和泵同時關(guān)閉清洗結(jié)束。
其他功能有，高液位停機(jī)：產(chǎn)水池液位超過3m（可設(shè)置）時，報警并自動一鍵停機(jī)。
手動模式：切換手動模式，自動模式開啟不了，屏幕內(nèi)泵、閥門只能手動操作。
緊急停機(jī)：按下緊急停機(jī)，所有閥門、泵全部關(guān)閉。
F8自來水電磁閥單獨開與停，但清洗水箱液位只要超過1.2m（可設(shè)置）時，F(xiàn)8自來水電磁閥自動關(guān)閉。
二、電氣硬件設(shè)計
根據(jù)計劃，采用西門子200SMART系列的PLC。
系統(tǒng)由供水泵，循環(huán)泵，清洗泵三臺電機(jī)，7個電動閥，1個電磁閥組成。
經(jīng)統(tǒng)計：
數(shù)字量輸入點有19個，分別是7個電動閥的開到位和關(guān)到位信號反饋，（共14個），3個水泵的故障反饋信號，2個按鈕信號（報警確認(rèn)，急停）。
數(shù)字量輸出點有13個，分別是7個電動閥，1個電磁閥，3個水泵，1個蜂鳴器，1個報警燈。
模擬量輸入點有7個，分別是循環(huán)流量，濃水流量，進(jìn)膜壓力，出膜壓力，清洗水箱液位，納濾水箱液位，變頻器頻率反饋。
模擬量輸出點有1個，是變頻器頻率信號給定。
根據(jù)輸入輸出點，配置PLC如下：選用了SR40的CPU外加DP模塊。
三、電氣程序設(shè)計
根據(jù)工藝上的控制要求，編制PLC程序。
為方便檢修和維護(hù)，將各個功能要求做出子程序，然后在主程序中完成對個子程序的調(diào)用。這樣查閱方便，非常適合調(diào)試過程中對各單元功能分別進(jìn)行調(diào)試。
各子程序及調(diào)用如下：
四、現(xiàn)場調(diào)試
電氣接線完成后，對照電氣圖紙進(jìn)行線路校驗，無誤后，通電，下載程序。
首先測試各輸入信號是否正確，完成硬件和程序的匹配。
然后點亮各輸出點，查看繼電器動作是否正確，正確后，電機(jī)合閘，查看轉(zhuǎn)向是否正確，根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整。
輸入輸出點校對完成后，進(jìn)行各功能流程的試車調(diào)試。
調(diào)試現(xiàn)場如圖。
五、總結(jié)
目前，污水處理廠多采用西門子的整體系統(tǒng)。對于小型的設(shè)備來說，輸入輸出點較少，如何保證成本的情況下完成自身的控制要求，且能夠并入污水廠的控制網(wǎng)絡(luò)中，S7-200SMART結(jié)合DP模塊給出了很好的答案。這套電氣系統(tǒng)能夠勝任水廠的處理要求，又比較經(jīng)濟(jì)適用，值得小型設(shè)備批量適用。
處理效果：從烏黑的垃圾水，到最后變?yōu)榍宄和该鞯乃?/p>
作者：王明旭
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