基于PLC与触摸屏的中水回用加药系统

第31卷第2期轻工机械Vo1．31No．22013年4月LtlndnstryMachineryApr．2013(浙江工业大学技术与教育发展研究中心，浙江杭州310023)摘要：加药是保证中水回用系统出水水质的重要环节，为了实现加药系统的自动化控制，以PLC作为控制单元，引入PID控制运算，保证了加药量的精确控制，并且通过PLC梯形图和HMI组态软件，把加药系统的各个组成部分有机联系在一起，实现完善的人机交互功能。关键词：中水回用；变频器；可编程逻辑控制器(PLC)；触摸屏；人机界面中图分类号：TP273．5文献标志码：A文章编号：1005—2895(2013)02-0032-04ChemicalFeedSystemBasedonPLCandTouchScreenforWaterReuseLIANGYu，KONGDepeng(TheResearchCenterofTechnology＆Education，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China)Abstract：Dosingsystemisauimportantprocesstoguaranteethequalityoftheoutputwaterinwaterreuse．Inordertorealizetheautomaticcontrolofdosingsystem．weintroducedthePLCasthecontrolunitandthePIDcontroloperationwhichensuredtheaccuratecontrolofdosage．AndthroughthedesignofPLCandHMIconfigurationsoftware，eachpartofthedosingsystemwasorganicallylinkedtorealizethepe~etman—machineinteractivefunction．Keywords：waterreuse；frequencyconverter；programmablelogiccontroller(PLC)；touchscreen；man—machineinterface随着城市水资源问题的日益突出，污水资源化在全世界范围内的推广及实施，从保护环境，减少各个企业的用水费用考虑。中水回用技术用于工业污水再处理，从而进行工业循环再利用，具有明显的经济和环境效益。加药自动控制是中水回用系统重要的组成部分。这是一个长延时、非线性时变、干扰因素多的复杂过程，引入先进的控制理论来解决自动投加问题是目前国内外水处理行业普遍关注的问题⋯。1系统组成及结构中水回用系统采用PLC加上位机的分布式控制，PLC通过RS-485总线组成分布式控制系统，分别控制加氯间、加矾间、氯气中和室、加氯转换装置、仪器仪表装置、送水泵房和提升泵房。系统组成结构如图1所示。加药问是中水回用系统的重要组成部分，根据该中水回用系统的污水回用处理规模较大，而且进水水质即为污水处理厂出水水质，污水回用处理工艺选用絮凝+气浮+过滤的方法，主要是去除浊度和细菌。所以药剂采用固体碱式氯化铝，矾液配置采用空气搅拌，矾液投加采用隔膜式计量泵，计量泵技术性能参数：Q=1200L／h，P=0．3～0．4MPa，N=0．7kW，投加浓度约为5％。2加药系统控制原理2．1加药量控制加药量控制采用4台计量泵(3用1备)，控制系统需要1台现场PLC，1台浊度仪和1台流量计。根据水厂特点，选用PID控制方式，PLC根据原水流量进行比例控制，再取滤前水浊度电信号与滤前水浊度设定参数进行比较]，将误差信号进行PID运算，运算结果通过PLC模拟量输出口输出4～20mA模拟信号控制变频器，从而控制计量泵运行状态。自动调节加收稿日期：2012-08-02；修回日期：2012—09-03基金项目：浙江省社科联资助项目(2011B054)；浙江教育厅资助项目(GD11011080100)；浙江工业大学教改资助项目(ZY1109)；浙江工业大学预研基金(1103108010708)作者简介：梁宇(1990)，男，浙江台州人，本科，主要研究方向为电气工程及自动化。E-mail：Langyu212@gmail．con。通信作者：孔德彭，E．mail：kdp@zjut．edu．cn·34·轻工机械LightIndustryMachinery2013年第2期I电源【，(广j■—f两KM1IK[一-']KM4—／——I”I．．．．L．．．．．．———：．．．．．．——：_-J1．．．．1．．．．．．一丽。一1#加矾池电磁阀2#加矾池电磁阀1#计量泵2#计量泵3#计量泵1#加矾池搅拌机2#加矾池搅拌机图3加药系统电气控制图Figure3