在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中,通常都會(huì)需要大量的開關(guān)量順序控制以及大量的離散量的數(shù)據(jù)采集。這些信號(hào)需要按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制。傳統(tǒng)上這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。上個(gè)世紀(jì)80年代至90年代中期,可編程邏輯控制器plc經(jīng)過(guò)了一段最快的發(fā)展時(shí)期,它在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力上都得到了大幅度的提高,從而逐漸進(jìn)入了過(guò)程控制領(lǐng)域。

可編程邏輯控制器plc具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn),因此它在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)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(jiǎn)要闡述可編程邏輯控制器在污水凈化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

本系統(tǒng)共有兩個(gè)plc站,其間通過(guò)光纖通訊,并與中控形成閉環(huán)雙向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。plc1站控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(shè)備。

馬達(dá)塊的控制思想如下:當(dāng)有手動(dòng)信號(hào),同時(shí)運(yùn)行人員發(fā)手動(dòng)啟動(dòng)命令時(shí)。在自動(dòng)控制方式時(shí),有自動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)閥門在遠(yuǎn)控,且無(wú)故障時(shí)中控發(fā)啟動(dòng)指令,啟動(dòng)電機(jī),該指令帶自保持。馬達(dá)停止條件是:在手動(dòng)控制方式下,運(yùn)行人員發(fā)手動(dòng)停止信號(hào)。在自動(dòng)控制方式下,有自動(dòng)停止請(qǐng)求。當(dāng)設(shè)備有故障時(shí)。中控會(huì)發(fā)停止信號(hào)。

2組厭氧池分別設(shè)1臺(tái)orp測(cè)定儀、1臺(tái)mlss儀,攪拌器連續(xù)運(yùn)行。2組缺氧池和生化池分別安裝8臺(tái)攪拌器、1臺(tái)內(nèi)回流泵、4臺(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。同時(shí),分別在2組曝氣池中設(shè)有1臺(tái)溶解氧測(cè)定儀。根據(jù)氧化溝中溶氧儀監(jiān)測(cè)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(cè)定值調(diào)節(jié)內(nèi)回流泵的變頻,使其運(yùn)行在最佳狀態(tài)。鼓風(fēng)機(jī)出氣總管上設(shè)空氣流量計(jì)和壓力變送器。通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的變頻使總管壓力恒定。根據(jù)變頻控制,以實(shí)現(xiàn)回流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

該系統(tǒng)有遠(yuǎn)程“手動(dòng)”控制、遠(yuǎn)程自動(dòng)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(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制箱或mcc控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“就地”方式時(shí),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制箱或mcc控制柜上的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)和停止操作。

遠(yuǎn)程控制又稱為“集中控制”。此運(yùn)行又分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制“自動(dòng)控制”方式:現(xiàn)場(chǎng)控制箱或mcc控制柜上的就地/遠(yuǎn)程開關(guān)選擇遠(yuǎn)程方式,并且現(xiàn)場(chǎng)控制站的自動(dòng)/遙控設(shè)定為自動(dòng)方式時(shí),plc根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況自動(dòng)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(yù)。

“遠(yuǎn)程手動(dòng)”控制方式,現(xiàn)場(chǎng)控制箱或mcc控制柜上的就地/遠(yuǎn)程開關(guān)選擇遠(yuǎn)程方式,此時(shí)運(yùn)行人員通過(guò)過(guò)程量監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù),并通過(guò)實(shí)時(shí)操作,使設(shè)備安全的進(jìn)行生產(chǎn)。

plc2站控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵站、旋流沉砂池、清水池全部設(shè)備的自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集。邏輯塊的控制及控制方式同plc1站。

設(shè)粗格柵二臺(tái),螺旋輸送機(jī)1臺(tái),柵渣壓實(shí)機(jī)1臺(tái),每臺(tái)格柵前后各裝一臺(tái)液位計(jì),以檢測(cè)格柵是否堵塞。plc按時(shí)間間隔(上位機(jī)設(shè)定),同時(shí)根據(jù)格柵前后的液位差,自動(dòng)控制格柵運(yùn)行,將柵渣通過(guò)螺旋輸送機(jī)運(yùn)走,因此螺旋輸送機(jī)、柵渣壓實(shí)機(jī)要與粗格柵聯(lián)動(dòng)。啟動(dòng)順序?yàn)?柵渣壓實(shí)機(jī)→螺旋輸送機(jī)→粗格柵,關(guān)機(jī)順序相反。

細(xì)格柵站設(shè)2臺(tái)細(xì)格柵、螺旋輸送機(jī),每臺(tái)細(xì)格柵前后各裝一臺(tái)液位計(jì),以檢測(cè)格柵是否堵塞,控制方式與粗格柵相同。并可以由plc按時(shí)間控制細(xì)格柵及螺旋輸送機(jī)的開停機(jī)及連鎖,二者聯(lián)動(dòng)順序?yàn)?螺旋輸送→細(xì)格柵。停止順序相反。在細(xì)格柵最后一次循環(huán)之后螺旋輸送仍運(yùn)行30～60秒。當(dāng)螺旋輸送機(jī)故障時(shí),細(xì)格柵停止運(yùn)行。

旋流沉砂池系統(tǒng)設(shè)攪拌器2臺(tái)、鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)、砂水分離器1臺(tái)和相應(yīng)的電動(dòng)閥。本系統(tǒng)周期性運(yùn)行,順序?yàn)閱?dòng)攪拌器3h(可調(diào))或連續(xù)運(yùn)行,開鼓風(fēng)機(jī),打開氣沖閥1(可調(diào))分鐘后關(guān)氣沖閥,開氣提閥25(可調(diào))分鐘,鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行10～30(可調(diào))分鐘,停鼓風(fēng)機(jī)和氣提閥。完成一個(gè)周期。鼓風(fēng)機(jī)和砂水分離器同時(shí)運(yùn)行,鼓風(fēng)機(jī)停,砂水分離器延時(shí)5～10分鐘后停止運(yùn)行。當(dāng)某臺(tái)設(shè)備故障時(shí)順序停止后續(xù)設(shè)備。上位機(jī)可設(shè)定運(yùn)行周期。

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