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凈化水處理系統解決方案
作者:管理員    發布于:2018-12-26 10:26:31    文字:【】【】【


       隨著工業污染,環境破壞的日益嚴重,水處理是長期以來倍受關注的領域之一,它是改善居民生活環境、提高人民健康水平的重要手段。同時隨著科學技術的發展,人們對設備自動化程度的要求越來越高,制水系統的自動控制逐漸被接受、推廣和普及,并得到了迅速的發展。水處理設施采用自動控制,不但可以減輕水處理操作人員的勞動強度,減少操作人員人數,實現減員增效。更主要的是可以確保水處理后的水質,還可以確保設備的安全運行,   延長設備的使用壽命,從而降低生產成本,可以說是一舉多得的好事,是我國水處理行業的發展方向。

 

項目背景

 

給××企業實施一套生活用水以及飲用水的凈化處理系統。水處理原理部分:

本系統所采用的水處理方法:

1) 曝氣

作用:去除溶解氣體。

2) 化學氧化

作用:氧化無機陽離子,破壞有機物。

3) 粒子層過濾

作用:去除膠團及微粒懸浮物

4) 儲存

作用:調節水量,水自凈

5) 輻照

作用:殺滅病菌、病毒、催化氧化。

6) 活性炭吸附

作用:去除溶解的有機物。

7) 離子交換

作用:去除溶解鹽分。

8) 微濾

作用:去除微細顆粒物

9) 反滲透

作用:去除溶解鹽成分。

 

工藝流程圖

 
 
 

 

本系統采用紫金橋監控組態軟件作為上位機軟件和PLC 來進行控制和顯示。

1) 紫金橋監控組態軟件

紫金橋監控組態軟件強大的組態界面可以直接形象模擬、顯示,監視現場的的工作情況,   工作程序,實時的數據以及對意外情況的處理。

2) PLC 可編程控控制器

PLC(ProgrammableLogicController)是計算機家族中的一員。是為工業控制應用而設計制造的,它主要用來代替繼電器實現邏輯控制,隨著技術的發展,這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍,因此,PLC 的主要特點:(一)高可靠性;(二)豐富的 I /O  接口模塊;(三)采用模化結構;(四)安裝簡單,維修方便。應用于在航天工業,農業、水利工程等領域。

 

系統架構圖

 

 
 
 


凈化水處理的自動控制包括一下幾方面的內容:


1) 設備自動啟停

當位于制水工序后的產水箱液位低時,自動啟動制水工序設備運行。當水箱液位高或前工序無水時,可設置為自動停機,或切換系列,或制水工序無法啟動。此外,遇報警或其他故障時,也會自動停機并切換設備系列。

2) 設備的自動清洗

當制水設備上的定時儀、差壓儀、累積流量儀達到設定值,設備自動停止運行并實現清洗反沖工序。

3) 自動顯示功能

實時顯示設備的運行狀況,并且在組態界面上進行控制。

4) 自動保護功能

無水、發生故障會自動保護。

5) 自動恒壓供水

主要是在終端出口,有的系統要求恒壓供水。

 

具體實現方法:

自動控制主要通過可編程控制器 PLC 來實施的,但是即便是能自動控制的制水系統, 也可以手動控制,根據實際需要可以選擇。

1) 水罐控制

控制具有一些共同的特點,一般設置高、中高、中低、低四個液位開關。當水箱液位到高液位時,要停止制水。

當水箱液位到中高液位時,一切正常使用。

當水箱液位到中低液位時,應發起信號,使前級制水。

當水箱液位到低液位時,關閉后級水泵,后級設備停運,以防止水箱被抽空,水泵燒壞,   同時發出報警信號。

2) 閥的控制

本裝置使用的是電磁閥,通過自動控制電磁閥的開通或斷流來變換制水、清洗反沖的工序。

電磁閥的特性:

①具有使用方便、啟閉迅速、性能穩定等優點,實行遠程及自動控制。

②是一種先導式即二次開閥常閉電磁閥,當未通電時,導閥口與導閥活動鐵芯在自重和彈簧的作用力下而處于關閉狀態。

③通電時,產生磁力,活動鐵芯受電磁力的吸引克服了自重與導閥彈簧的壓力而上升,   膜片上方作用力減小并低于膜片下方所受的力,膜片在差動力的作用下克服了自重閥芯彈簧而開啟,使主閥形成通路,電磁閥處于開狀態。

④當電源斷開,磁力消除,導閥口關閉,閥芯膜片受向下的壓力差而關閉主閥口,主閥

形成斷路,電磁閥處于關閉狀態。

3) 錳砂過濾器的控制

當需要錳砂過濾器啟動運行,PLC 發出信號。錳砂過濾器在工作工序切換時,應是定時反洗、反沖。

4) 石英砂過濾器的控制

對石英砂過濾器的控制和錳過濾器的控制相同。對變頻恒壓供水的控制


泵的制控:

我們這里是采用的變頻泵,談一下對變頻泵的控制。

一般泵的功率是一定的,流量和壓力成反比,流量越大壓力越小。但會遇到一些情況,  用戶的用水量變化大,這時候壓力就會變化。用水量大壓力小;用水量小壓力大。但用戶又要求恒壓供水,這時候就在泵出口管道內設壓力傳感器,把信號傳給 PLC,PLC 控制變頻器改變泵的轉速來調節出水流量,從而保持泵的出水壓力穩定,實現恒壓供水。另外還會有一種好處,那就是省電節能。

具體的是通過安裝在出水管網上的壓力變送器,把出口壓力信號變成4-20mA 的標準信號,送入 PLC 的端口進行 PID 調節,經運算與給定壓力參數進行比較,得出一調節參數, 送給變頻器,由變頻器控制水泵的轉速,調節系統供水量,使供水系統管網中的壓力保持在給定壓力上,當用水量超過一臺水泵的供水量時,通過 PLC 控制切換器進行加減泵。根椐用水量的大小由 PLC 控制工作泵的數量的增減及變頻器對水泵的調速,實現恒壓供水。當供水負載變化時,輸入電機的電壓和頻率也隨之變化,這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環控制系統。此外,系統還設有多種功能,尤其是硬件/軟件備用水泵功能,充分保證了水泵的及時而正常供水。

 

對飲水用凈化水的控制:

采用PLC 控制,采用智能型微機作數據處理。

3)控制方式采用手動、自動兩種控制方式。

①手動

各控制閥門的開關、水泵的啟停都可由控制盤上的按扭控制。

②自動

整條制水線、工藝過程的運行、啟停,都由PLC 自動控制,不受人為干預。

 

主要控制輸出功能:

系統可根據各種信號和流程,來控制中間水罐、提升泵、活性炭、軟化器、反滲透、純水灌等單元的自動工作和自動程序。

上位機監控組態軟件實現的功能:

本系統采用紫金橋軟件公司的紫金橋監控組態軟件,通過 RS-232串行通訊口使PC 機與

PLC 進行通訊。

通過紫金橋組態軟件可以對工藝過程進行實時監控。紫金橋組態軟件的數據庫提供了各種類型的點,在整個水處理的工作過程中,方便各個類型點的控制。上位機對電磁閥的控制就必須通過數字數值輸出塊來進行,每個閥門的控制對應了相應的數字輸出節點。因此,上位機不僅能接受來自PLC 的控制信號并以動畫的形式進行顯示,而且還能夠通過通訊端口向PLC 發出控制命令,對現場進行控制。通過模擬塊,上位機通過通訊端口可以從 PLC 上讀取來自控制現場的儀表所采集到的壓力和流量的實時數據,在上位機上實時地顯示出來,   并對系統出現的故障能及時報警,同時還可以保存歷史,繪制歷史曲線,自動生成報表等等。

數據的歷史曲線如圖所示:
 

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