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净化水处理系统解决方案

  • 关键词:水处理,工业污染,紫金桥
  • 摘要:随着工业污染,环境破坏的日益严重,水处理是长期以来倍受关注的领域之一,它是改善居民生活环境、提高人民健康水平的重要手段。同时随着科学技术的发展,人们对设备自动化程度的要求越来越高,制水系统的自动控制逐渐被接受、推广和普及,并得到了迅速的发展。水处理设施采用自动控制,不但可以减轻水处理操作人员的劳动强度,减少操作人员人数,实现减员增效。更主要的是可以确保水处理后的水质,还可以确保设备的安全运行,延长设备的使用寿命,从而降低生产成本,可以说是一举多得的好事,是我国水处理行业的发展方向。

概述:

随着工业污染,环境破坏的日益严重,水处理是长期以来倍受关注的领域之一,它是改善居民生活环境、提高人民健康水平的重要手段。同时随着科学技术的发展,人们对设备自动化程度的要求越来越高,制水系统的自动控制逐渐被接受、推广和普及,并得到了迅速的发展。水处理设施采用自动控制,不但可以减轻水处理操作人员的劳动强度,减少操作人员人数,实现减员增效。更主要的是可以确保水处理后的水质,还可以确保设备的安全运行,延长设备的使用寿命,从而降低生产成本,可以说是一举多得的好事,是我国水处理行业的发展方向。

项目背景:

××企业实施一套生活用水以及饮用水的净化处理系统。

水处理原理部分:

本系统所采用的水处理方法:

曝气:

作用:去除溶解气体。

化学氧化

作用:氧化无机阳离子,破坏有机物。

粒子层过滤

作用;去除胶团及微粒悬浮物

4)储存

作用;调节水量,水自净

5)辐照

作用:杀灭病菌、病毒、催化氧化。

6)活性炭吸附

作用:去除溶解的有机物。

7)离子交换

作用:去除溶解盐分。

8)微滤

作用:去除微细颗粒物

9)反渗透

作用:去除溶解盐成分。

工艺流程图


本系统采用紫金桥监控组态软件作为上位机软件和PLC来进行控制和显示。

1)紫金桥监控组态软件

紫金桥监控组态软件强大的组态界面可以直接形象模拟、显示,监视现场的的工作情况,工作程序,实时的数据以及对意外情况的处理。

2PLC可编程控控制器

PLCProgrammableLogicController)是计算机家族中的一员。是为工业控制应用而设计制造的,它主要用来代替继电器实现逻辑控制,随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,PLC的主要特点:(一)高可靠性;(二)丰富的I /O 接口模块;(三)采用模化结构;(四)安装简单,维修方便。应用于在航天工业,农业、水利工程等领域。

系统架构图:


净化水处理的自动控制包括一下几方面的内容:

1)设备自动启停

当位于制水工序后的产水箱液位低时,自动启动制水工序设备运行。当水箱液位高或前工序无水时,可设置为自动停机,或切换系列,或制水工序无法启动。此外,遇报警或其他故障时,也会自动停机并切换设备系列。

2)设备的自动清洗

当制水设备上的定时仪、差压仪、累积流量仪达到设定值,设备自动停止运行并实现清洗反冲工序。

3)自动显示功能

实时显示设备的运行状况,并且在组态界面上进行控制。

4)自动保护功能

无水、发生故障会自动保护。

5)自动恒压供水

主要是在终端出口,有的系统要求恒压供水。

具体实现方法:

自动控制主要通过可编程控制器PLC来实施的,但是即便是能自动控制的制水系统,也可以手动控制,根据实际需要可以选择。

1)水罐控制

控制具有一些共同的特点,一般设置高、中高、中低、低四个液位开关。

当水箱液位到高液位时,要停止制水。

当水箱液位到中高液位时,一切正常使用。

当水箱液位到中低液位时,应发起信号,使前级制水。

当水箱液位到低液位时,关闭后级水泵,后级设备停运,以防止水箱被抽空,水泵烧坏,同时发出报警信号。

2)阀的控制

本装置使用的是电磁阀,通过自动控制电磁阀的开通或断流来变换制水、清洗反冲的工序。

电磁阀的特性

①具有使用方便、启闭迅速、性能稳定等优点,实行远程及自动控制。

②是一种先导式即二次开阀常闭电磁阀,当未通电时,导阀口与导阀活动铁芯在自重和弹簧的作用力下而处于关闭状态。

③通电时,产生磁力,活动铁芯受电磁力的吸引克服了自重与导阀弹簧的压力而上升,膜片上方作用力减小并低于膜片下方所受的力,膜片在差动力的作用下克服了自重阀芯弹簧而开启,使主阀形成通路,电磁阀处于开状态。

④当电源断开,磁力消除,导阀口关闭,阀芯膜片受向下的压力差而关闭主阀口,主阀形成断路,电磁阀处于关闭状态。

3)锰砂过滤器的控制

当需要锰砂过滤器启动运行,PLC发出信号。锰砂过滤器在工作工序切换时,应是定时反洗、反冲。

4)石英砂过滤器的控制

对石英砂过滤器的控制和锰过滤器的控制相同。就不重复了。

对变频恒压供水的控制

泵的制控

我们这里是采用的变频泵,谈一下对变频泵的控制。

一般泵的功率是一定的,流量和压力成反比,流量越大压力越小。但会遇到一些情况,用户的用水量变化大,这时候压力就会变化。用水量大压力小;用水量小压力大。但用户又要求恒压供水,这时候就在泵出口管道内设压力传感器,把信号传给PLCPLC控制变频器改变泵的转速来调节出水流量,从而保持泵的出水压力稳定,实现恒压供水。另外还会有一种好处,那就是省电节能。

具体的是通过安装在出水管网上的压力变送器,把出口压力信号变成4-20mA的标准信号,送入PLC的端口进行PID调节,经运算与给定压力参数进行比较,得出一调节参数,送给变频器,由变频器控制水泵的转速,调节系统供水量,使供水系统管网中的压力保持在给定压力上,当用水量超过一台水泵的供水量时,通过PLC控制切换器进行加减泵。根椐用水量的大小由PLC控制工作泵的数量的增减及变频器对水泵的调速,实现恒压供水。当供水负载变化时,输入电机的电压和频率也随之变化,这样就构成了以设定压力为基准的闭环控制系统。此外,系统还设有多种功能,尤其是硬件/软件备用水泵功能,充分保证了水泵的及时而正常供水。

对饮水用净化水的控制:

采用PLC控制,采用智能型微机作数据处理。

3) 控制方式采用手动、自动两种控制方式。

①手动

各控制阀门的开关、水泵的启停都可由控制盘上的按扭控制。

②自动

整条制水线、工艺过程的运行、启停,都由PLC自动控制,不受人为干预。

主要控制输出功能

系统可根据各种信号和流程,来控制中间水罐、提升泵、活性炭、软化器、反渗透、纯水灌等单元的自动工作和自动程序。

上位机监控组态软件实现的功能:

本系统采用紫金桥软件公司的紫金桥监控组态软件,通过RS-232串行通讯口使PC机与PLC进行通讯。

通过紫金桥组态软件可以对工艺过程进行实时监控。紫金桥组态软件的数据库提供了各种类型的点,在整个水处理的工作过程中,方便各个类型点的控制。上位机对电磁阀的控制就必须通过数字数值输出块来进行,每个阀门的控制对应了相应的数字输出节点。因此,上位机不仅能接受来自PLC的控制信号并以动画的形式进行显示,而且还能够通过通讯端口向PLC发出控制命令,对现场进行控制。通过模拟块,上位机通过通讯端口可以从PLC上读取来自控制现场的仪表所采集到的压力和流量的实时数据,在上位机上实时地显示出来,并对系统出现的故障能及时报警,同时还可以保存历史,绘制历史曲线,自动生成报表等等。

数据的历史曲线如图所示:


结束语:

采用本文所设计的控制方案对其进行自动控制,各项指标均能达到工艺要求,取得较好的控制效果。


发布时间:2017年1月18日 14:50  人气:   审核编辑(李晨晖)
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