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在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的過程中,通常都會需要大量的開關量順序控制以及大量的離散量的數(shù)據(jù)采集。這些信號需要按照邏輯條件進行順序動作并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制。傳統(tǒng)上這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。上個世紀80年代至90年代中期,可編程邏輯控制器plc經(jīng)過了一段最快的發(fā)展時期,它在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡能力上都得到了大幅度的提高,從而逐漸進入了過程控制領域。

    可編程邏輯控制器plc具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點,因此它在工業(yè)自動化領域應用十分的廣泛。本文以污水凈化系統(tǒng)為例,采用污水凈化中常用的aao工藝,簡要闡述可編程邏輯控制器在污水凈化系統(tǒng)中的應用。

    本系統(tǒng)共有兩個plc站,其間通過光纖通訊,并與中控形成閉環(huán)雙向網(wǎng)絡進行通訊。plc1站控制系統(tǒng)負責控制缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、生化池、污泥回流泵池、沉淀池及附屬設備。

    馬達塊的控制思想如下:當有手動信號,同時運行人員發(fā)手動啟動命令時。在自動控制方式時,有自動請求信號。當閥門在遠控,且無故障時中控發(fā)啟動指令,啟動電機,該指令帶自保持。馬達停止條件是:在手動控制方式下,運行人員發(fā)手動停止信號。在自動控制方式下,有自動停止請求。當設備有故障時。中控會發(fā)停止信號。

    2組厭氧池分別設1臺orp測定儀、1臺mlss儀,攪拌器連續(xù)運行。2組缺氧池和生化池分別安裝8臺攪拌器、1臺內(nèi)回流泵、4臺電動調(diào)節(jié)閥。同時,分別在2組曝氣池中設有1臺溶解氧測定儀。根據(jù)氧化溝中溶氧儀監(jiān)測的值調(diào)節(jié)閥門的開度,使溶氧值控制在給定范圍內(nèi)。根據(jù)orp測定值調(diào)節(jié)內(nèi)回流泵的變頻,使其運行在最佳狀態(tài)。鼓風機出氣總管上設空氣流量計和壓力變送器。通過調(diào)節(jié)鼓風機的變頻使總管壓力恒定。根據(jù)變頻控制,以實現(xiàn)回流量的自動調(diào)節(jié)。

    該系統(tǒng)有遠程“手動”控制、遠程自動控制方式、就地控制方式,三種控制思想。其中就地控制方式:設備的現(xiàn)場控制箱或mcc控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“就地”方式時,通過現(xiàn)場控制箱或mcc控制柜上的按鈕來實現(xiàn)對設備的啟動和停止操作。

    遠程控制又稱為“集中控制”。此運行又分為自動控制和手動控制“自動控制”方式:現(xiàn)場控制箱或mcc控制柜上的就地/遠程開關選擇遠程方式,并且現(xiàn)場控制站的自動/遙控設定為自動方式時,plc根據(jù)現(xiàn)場實況自動完成各種控制包括連續(xù)的回路控制,而不需要人工的干預。

    “遠程手動”控制方式,現(xiàn)場控制箱或mcc控制柜上的就地/遠程開關選擇遠程方式,此時運行人員通過過程量監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù),并通過實時操作,使設備安全的進行生產(chǎn)。

    plc2站控制系統(tǒng)負責粗格柵及進水泵房、細格柵站、旋流沉砂池、清水池全部設備的自動控制和數(shù)據(jù)采集。邏輯塊的控制及控制方式同plc1站。

    設粗格柵二臺,螺旋輸送機1臺,柵渣壓實機1臺,每臺格柵前后各裝一臺液位計,以檢測格柵是否堵塞。plc按時間間隔(上位機設定),同時根據(jù)格柵前后的液位差,自動控制格柵運行,將柵渣通過螺旋輸送機運走,因此螺旋輸送機、柵渣壓實機要與粗格柵聯(lián)動。啟動順序為:柵渣壓實機→螺旋輸送機→粗格柵,關機順序相反。

    細格柵站設2臺細格柵、螺旋輸送機,每臺細格柵前后各裝一臺液位計,以檢測格柵是否堵塞,控制方式與粗格柵相同。并可以由plc按時間控制細格柵及螺旋輸送機的開停機及連鎖,二者聯(lián)動順序為:螺旋輸送→細格柵。停止順序相反。在細格柵最后一次循環(huán)之后螺旋輸送仍運行30～60秒。當螺旋輸送機故障時,細格柵停止運行。

    旋流沉砂池系統(tǒng)設攪拌器2臺、鼓風機3臺、砂水分離器1臺和相應的電動閥。本系統(tǒng)周期性運行,順序為啟動攪拌器3h(可調(diào))或連續(xù)運行,開鼓風機,打開氣沖閥1(可調(diào))分鐘后關氣沖閥,開氣提閥25(可調(diào))分鐘,鼓風機運行10～30(可調(diào))分鐘,停鼓風機和氣提閥。完成一個周期。鼓風機和砂水分離器同時運行,鼓風機停,砂水分離器延時5～10分鐘后停止運行。當某臺設備故障時順序停止后續(xù)設備。上位機可設定運行周期。

    以上便是可編程邏輯控制器在1個小型的采用aao工藝的污水凈化系統(tǒng)中的完整應用?？梢钥闯?兩個plc站和中控站三者形成一個完整的閉環(huán)控制網(wǎng)絡,幾乎覆蓋了所有的設備控制以及主要的自動工藝調(diào)節(jié),完整地組成了一個污水處理的自動化控制系統(tǒng)。

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