西門子S7—300在水處理中的自動化應用

摘 要：在科技發展日新月異的今天，高度自動化已成為社會發展的趨勢，將西門子S7-300自控系統應用于水處理工程中，實現對現場設備的實時監控，提高運行效率、減少人力損耗、節能降耗，保證整個工藝安全穩定的運行。

關鍵詞：西門子S7-300；水處理；自動化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.065

1 前言

隨著經濟水平的提高、城市化的不斷發展，排放的污水也在日益增多，水污染已然成為不可忽視的問題，它破壞著自然環境、威脅人們生命健康，建立水處理工程勢在必行，采用西門子S7-300控制設備，可實現整個污水處理工程的高度自動化，提高運行效率、減少人力損耗、節能降耗，保證整個工藝安全穩定的運行。

2 工藝流程

某污水處理工藝流程圖如圖1所示。

某工廠生活污水通過格柵集水井，攔截毛發及大體積懸浮物；通過調節池來調節水量、并在調節池內安裝潛水攪拌器，對池內污水進行混合攪拌防止懸浮物沉積；經過生物反應池，較厚的污泥床類似于過濾層，可使得污水中的大顆粒被污泥吸附截留，與此同時，污泥中的微生物能將廢水中的有機物分解去除，同時達到脫單除磷的效果，通過沉淀，泥水分離，最后消毒、達標排放。該工藝污泥產量少，可集中進行處理。

3 西門子S7-300自動化功能實現

采用西門子S7-300控制設備實現對整個工藝流程的監控、參數設定、設備啟停，提高生產效率、保證運行穩定性、確保設備安全、降低人力損耗。

3.1 自動化控制模式

該污水處理廠自動化控制模式有就地控制、遠程控制；遠程控制又分為遠程手動控制和遠程自動控制，遠程手動控制主要是用于測試單臺設備運轉情況，可通過中央電腦進行設備啟停的控制；遠程自動控制是指設備完全受PLC控制，無需人力操作，實現污水處理工程自動化，通過PLC輸出的信號進行控制，例如閥門的開關、設備的啟停、液位報警與控制等。

在該污水處理流程中，有以下幾種主要設備受PLC控制：

（1）格柵：格柵受液位影響進行啟停。

（2）水泵：包括集水井中的提升泵、調節池中的提升泵，根據池內高、中、低三個液位浮球開關進行控制，當池子處于低液位時，水泵停止工作；當池子處于中液位時，一臺水泵啟動工作；當池子在超高液位時，兩臺水泵同時啟動。各池內配備兩臺水泵，一用一備，每6小時切換一次。

（3）攪拌機：調節池中的攪拌機對池內污水進行混合攪拌防止懸浮物沉積，運行參數為開啟1小時、停止30分鐘；水解酸化池中的攪拌機起到推流作用，防止污泥沉積，同時使得污水與污泥接觸充分，運行參數為開啟3小時、停止15分鐘。

（4）污泥泵：該污水處理系統出泥量較少，運行參數為8小時排泥一次，每次10分鐘，配備兩臺排泥泵，每6小時切換一次。

3.2 上位機監控模式

在中央控制室配備兩臺計算機，互為熱備設備，以保證數據的準確、完整，該計算機用于監控污水處理工程的工藝流程、設備運行狀態及參數情況，在污水處理工程中上位機監控系統的作用主要體現在以下幾方面：

（1）展示了詳細的工藝流程，使得工作人員能夠一目了然的了解工藝和設備情況，清晰顯示水處理狀態、運行參數及相關歷史數據，而且具有數據輸出功能。（2）通過鼠標進行畫面切換，可以更深入分析各工段、各反應池的運行情況，用鼠標直接控制現場設備啟停，進一步控制工藝流程，提高運行效率，以減少人力消耗。（3）若設備出現故障、液位較高等報警情況，可及時反饋到上位機上，提醒工作人員注意并采取應對措施，以保障生產安全及工藝正常穩定的運行。

4 結論

在水污染日益嚴重的今天，將西門子S7-300自控系統應用于水處理工程中，實現對現場設備的實時監控，采用集中管理、分散控制的控制系統，提高生產效率、保證生產運行安全穩定、降低人力損耗。

參考文獻：

[1]李靜宇.西門子S7-1200 PLC在水處理污泥脫水工段的應用[J].西部皮革，2016（24）：5.

[2]張泳.自動化技術在水處理行業中的應用[J].自動化博覽，2016

（01）：56-58.

作者簡介：岳坤（1979-），男，本科，助工，從事水處理工程電氣控制設計調試工作。endprint