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凈化水處理系統解決方案

紫金橋軟件技術有限公司
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概述:

   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:

   曝氣:

   作用:去除溶解氣體。

   化學氧化

   作用:氧化無機陽離子,破壞有機物。

   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。就不重復了。

   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:

   結束語:

   采用本文所設計的控制方案對其進行自動控制,各項指標均能達到工藝要求,取得較好的控制效果。


 

狀 態: 離線

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產品目錄

公司名稱: 紫金橋軟件技術有限公司
聯 系 人: 李磊
電  話: 0459-8151391-808
傳  真: 0459-8151391-804
地  址: 大慶市高新區服務外包產業園C-1座817室
郵  編: 163316
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