PC 在水處理過程自動控制中的應用
1、前 言
隨著供水事業(yè)的發(fā)展,人們對水量的需求越來越大,對水質(zhì)的要求越來越高。提高水處理效率是城市發(fā)展和人民生活水平提高的需要,實現(xiàn)水處理自動化勢在必行,水處理工藝過程流程混凝劑、消毒劑加注自動化則是水處理過程中最具經(jīng)濟效益和社會效益的一項措施。它具有穩(wěn)定出水水質(zhì)、節(jié)約凈水資源、減輕工人勞動強度、投入少產(chǎn)出高的特點。
2、配藥及投藥設備構成及工作循環(huán)
2.1 設備構成
混凝劑、消毒劑投放過程由配藥及投藥2個環(huán)節(jié)構成。
系統(tǒng)主要設備如下
①流動電流檢測系統(tǒng)(TCS)流動電流法是20世紀80年代后期出現(xiàn)的凝聚投藥檢測控制技術。其主要優(yōu)點是,不需建立數(shù)學模型,只需單一的控制因子———流動電流;在投藥后2～4MIN(反應池)取樣,及時地將信號(反映藥劑投加量和初凝效果的流動電流值)反饋回投加設備,使投加設備能迅速地修正(或保持)投加量。
②液位計
在凈水生產(chǎn)中,由于接觸式測量抗腐蝕性差,所以系統(tǒng)采用超聲波液位計檢測液位。超聲波液位計由如下3部分組成:電源和報警輸出系統(tǒng)NT4,電子頻率調(diào)制FMU421,超聲波傳感器DU40。該液位計可根據(jù)投藥總量及配制濃度,事先設置液位值,具有數(shù)據(jù)存儲功能和2個可調(diào)整的設定值報警信號,提供標準模擬輸出信號為直流4～20MA。
③濁度計
高濁度(源水)測量用SS6型濁度儀,最大測量范圍0～9999NTU,模擬輸出信號4～20MA;低濁度(濾前水)測量用1720Ｃ型濁度儀,最大測量范圍0～30NTU,模擬輸出信號4～20MA。
④主要構筑物
溶解池:對混凝劑進行濃度配比;溶液池:混凝劑貯存池;貯液池:混凝劑原液貯存池。
⑤鼓風機
鼓風機使藥劑攪拌均勻。
⑥變頻調(diào)速器和計量泵
計量泵為雙缸雙頭隔膜式,具有耐腐蝕的功能。投加能力為3000L/H,壓力為0.3MPa。
2.2 工作循環(huán)
當溶液池液位低于設定值M2時系統(tǒng)報警→打開貯液池電磁閥K1,使密度為ρ1的藥劑原液自流到溶液池→溶液池液位達到設定值H1時,關閉貯液池出液閥K1→打開溶液池清水閥K2進行稀釋→啟動鼓風機G進行攪拌→溶液池液位達到設定值H2時關閉K2及G→打開溶液池出液閥K3→啟動提升泵T,將稀釋成ρ2的混凝劑提升至溶液池→溶液池液位達到設定值M1時關閉K3及T→報警解除,等待下一次循環(huán)。
投藥的自動控制過程如下：
流動電流是反映混凝劑投加量大小的物理量。它可以通過TCS傳感器的一對電極在線連續(xù)測量,然后再經(jīng)TCS監(jiān)控器變送放大后顯示出來。其顯示范圍為-10.00～+10.00,相應輸出直流4～20MA。當投加量增加或減少時,它的顯示值也迅速地相應增減;當投加量正好符合要求時,即可得到零點或設定點？刂破鲗⒘鲃与娏髦蹬c給定值作比較,得到偏差,控制器對偏差作PID運算。
3、配藥投藥自動控制系統(tǒng)設計
3.1 控制系統(tǒng)構成
經(jīng)分析,該系統(tǒng)有5個輸入量,9個輸出量,均為開關量,還有4路模擬信號(濁度和液位)需要測量和控制。投配藥PC控制系統(tǒng)的組成如圖3所示。根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出的性質(zhì)和數(shù)量,選用FX2 24MR主機加通道模擬輸入輸出模塊FX 4AD4的配置[2],共有12個輸入點,12個輸出點,可滿足系統(tǒng)輸入、輸出信號的數(shù)量要求。輸入、輸出信號及PC地址編號。
3.2 控制程序
4、結 論
將可編程控制器用于水處理投配藥過程中,改變了原來由人工投配藥劑時計量精度差、工人勞動強度大、對環(huán)境污染大、損害人體健康等惡劣狀態(tài),實現(xiàn)了投配藥過程的自動控制,提高了水處理的質(zhì)量及效率。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
