淺談污水處理機械自動控制設計

高標

摘要：依托西門子公司生產的S7-300型號PLC控制開關通斷，利用軟件Step7對污水處理控制過程進行編程，并使用軟件S7-PLCSIM對編寫的程序進行仿真檢測，結果表明：效果良好。

關鍵詞：污水處理系統；PLC；編程

1污水處理自動控制系統的要求

生活污水處理包括格柵間處理、沉淀池處理、液體混合池處理。格柵間除污耙的上升、下降由電機控制實現的，上升、下降需要電機正轉、反轉。液體混合池中攪拌機的電機控制使用直接控制回路。污水處理系統的要求包括功能需求和控制要求兩部分。

（1）功能需求?？刂葡到y設有手動、自動轉換功能，自動功能由PLC實現；設有顯示裝置，可以實時了解系統各設備的運行參數，包括電機運行狀態、壓力值、電機電源狀態。污水處理過程中發生電機過載、故障停機時，系統應及時發出警報。

（2）控制要求。格柵間設有進水電磁閥A，控制污水流入格柵間反應池的速度，當污水液位上升至規定液位，觸發液位傳感器，產生信號關閉進水電磁閥A；污水在格柵間反應結束后打開出水電磁閥B，并控制污水流向沉淀池流動速度，當格柵間水位低至最低水位，觸發液位傳感器關閉出水電磁閥B；沉淀池工作結束后打開電磁閥C，污水流向液體混合裝置工作；沉淀池水位低于最低液位觸發傳感器產生信號，控制閥C關閉，液體混合裝置運行結束。

2電氣系統控制流程

（1）PLC控制柜具有手動、自動兩檔轉換開關，自動方式時PLC自動控制污水處理系統。手動方式時，PLC不再控制設備。手動方式主要應用于設備檢修。

（2）工作時先打開進水閥B（格柵機出水閥），等到水位到達規定液位時，液位傳感器檢測到信號，關閉水閥B停止進水。

（3）水池靜至30min等待雜物沉淀至池底后打開出水閥D排水，排水至中液位傳感器檢測信號，D閥停止排水。

（4）開啟排泥閥C，導出泥水。

（5）進液閥D打開，待處理的污水流入容器，液位上升。當液位上升到中液位處時，進液閥D關閉，待處理污水停止流入，打開消毒液閥E，消毒液A開始流入容器。

（6）液位上升到高液位處，進液閥E關閉，消毒液A停止流入，同時攪拌電動機開始工作。

3系統的PLC程序設計

3.1PLC編程軟件的選用

PLC控制程序采用SIEMENS公司提供的V4.0STEP7MicroWINSP6編程軟件開發。PLC控制程序由一個主程序、若干子程序構成，程序的編制在計算機上完成，編譯后通過PC/PPI電纜把程序下載到PLC，控制任務的完成是通過在RUN模式下主機循環并連續執行用戶程序來實現的。

3.2I/0口分配

系統I/0口分配見表to

3.3PLC程序控制

3.3.1啟動程序

每一個反應池在開始工作之前需要進行啟動。以格柵機啟動為例。按下SB1啟動按鈕后，程序自鎖，松開啟動按鈕后保持啟動狀態。

3.3.2格柵間除污

格柵井單元的設備包括格柵井提升泵、浮球液位控制器、粗格柵、浮球液位變送器，其作用是清除污水中的顆粒與懸浮物；液位變送器用來檢測粗格柵前后的液位差，當差值大于10cm時粗格柵開始運行。

格柵間在處理雜物時涉及到除污耙的開耙、閉耙。開耙、閉耙程序原理類似，只介紹開耙程序。在渣耙上限位傳感器檢測出信號后回饋PLC信號I0.5，啟動定時器T35，延時0.1s后，輸出信號Q0.2，使渣耙張開接觸器吸合，渣耙張開。格柵機除污耙開耙程序

3.3.3格柵機除污耙

格柵間在處理雜物時除污耙上升、下降過程類似，因此只介紹除污耙上升時的程序。除污耙完全閉合后傳感器檢測到信號，回饋信號I0.6到PLC輸出渣耙上升信號Q0.1，渣耙上升接觸器KM2吸合，渣耙上升。

格柵機除污耙上升程序

3.3.4消毒池控制

消毒池單元的主要設備有鼓風機、溶解氧檢測儀、電動蝶閥、生化池提升泵、浮球液位控制器，其主要作用是降低污水COD，BOD的含量。

在污水中加入消毒液使水質符合標準，是污水處理中十分重要的一個過程，主要涉及到對液體閥門的控制。消毒池中液位傳感器檢測到信號，反饋信號I2.3回CPU，輸出打開消毒液閥E信號Q2.0其控制流程圖類似于格柵機除污。

3.3.5攪拌機啟動

當污水、消毒液都在液體裝置后，液體到達高液位時被傳感器檢測到，并給PLC一個輸入信號I2.2。PLC輸出開啟攪動電動機信號。

4結語

設計的基于PLC的污水自動處理系統能夠完成對污水雜物的清除，并通過藥物反應使水質符合標準。系統不僅可以提高污水處理效率，而且具有工作可靠、施工簡單、節能顯著等優點。