ApplicationofInverterandPLCinPitWaterTreatmentLiuhui,ZhangQing-fan(ShandongUniversity,Jinan250061)

Abstract:thispaperintroducestechnologicalprocessofpitwatertreatmentandrequirementforcontrolsystem.ThissystemiscontrolledbyinverterandPLC,andintelligentthyristormoduleisusedasnon-contactcontrollerofpump.Thesemeasuresstrengthenadvanceandstabilityofthesystem.ThissystemisatypicalapplicationofPowerElectronicsTechnologyinenvironmentalconservation.

Keyword:inverterpowerelectronicsPLC

1引言

隨著以半導(dǎo)體功率器件為核心的電力電子技術(shù)的發(fā)展和以計算機為代表的控制技術(shù)的突飛猛進，電力電子技術(shù)、變頻器技術(shù)、和PLC的應(yīng)用已深入到工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的各方面。本礦井水處理自動控制系統(tǒng)主要用于煤礦、鐵礦井下水處理。經(jīng)處理后的水可達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，不僅解決了礦井水直接排放對環(huán)境產(chǎn)生的嚴(yán)重污染，還解決了許多礦山面臨的水資源匱乏的問題。由于大部分礦井水處理后作為生活飲用水，為了保證出水水質(zhì)及整個水處理系統(tǒng)正常可靠運行，水處理工藝中的全部工序?qū)崿F(xiàn)智能化自動控制；對系統(tǒng)運行全過程實現(xiàn)自動監(jiān)控。

2工藝流程及對控制系統(tǒng)的要求

礦井水由井下泵抽至預(yù)沉調(diào)節(jié)池，再經(jīng)過施加混凝劑、絮凝劑及濾池沉淀過濾處理就可用作工業(yè)用水，再經(jīng)加氯消毒即達到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。礦井水處理的工藝流程如下圖：?
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根據(jù)工藝流程對控制系統(tǒng)提出以下要求：

1.監(jiān)控整個水處理站的設(shè)施、設(shè)備。

2.提升泵執(zhí)行自動切換，同時三臺提升泵與調(diào)節(jié)池液位實施連鎖，低液位自動停泵。

3.污水池、集水池實行自動停、開。

4.上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，匯總，打印，上位機出現(xiàn)故障時，PLC可脫離上位機獨立運行。

5.調(diào)節(jié)池、污泥池、集水池及清水池的液位實行監(jiān)控。

6.所有監(jiān)控的水位、液位、藥位在中央控制室動態(tài)連續(xù)顯示。

7.所有測量數(shù)據(jù)在中央控制室集中顯示。

8.水處理工藝的主要設(shè)施，主要設(shè)備出現(xiàn)故障時，在中央控制室實現(xiàn)故障顯示、報警并停機。

9.總進水及無閥濾池的出水量實現(xiàn)在線監(jiān)測，并在中央控制室集中顯示。

10.根據(jù)水處理工藝要求對提升泵的出水口和無閥濾池的出水口進行濁度在線監(jiān)測，要求無閥濾池的出水濁度≤3度。

11.PAC、PAM的加藥量，根據(jù)水質(zhì)、水量的變化，實現(xiàn)實時自動調(diào)節(jié)，達到最佳處理效果。

12.加藥箱設(shè)置液位計，兩種加藥量的變化量，在集中控制室能數(shù)字顯示，并且攪拌機和加藥箱液位實施連鎖。

13.根據(jù)水力循環(huán)澄清池內(nèi)煤泥濃度，實現(xiàn)自動排泥。

14.根據(jù)進入清水池的水量，實現(xiàn)自動加氯，并對清水池的出水口余氯實行在線監(jiān)測，要求余氯含量小于1mg/L大于0.3mg/L。

15.清水池進水閥門與自動加氯泵實現(xiàn)連鎖。

3控制系統(tǒng)的組成和工作原理

該系統(tǒng)是較典型的集散式上、下兩級控制的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)分解成四個相對獨立的子系統(tǒng)，可分別獨立運行。系統(tǒng)設(shè)上位機，上位機通過通訊總線聯(lián)結(jié)各子系統(tǒng)。上位機可實時監(jiān)控各單元工作狀況；對運行過程狀態(tài)、數(shù)據(jù)進行記錄、存貯；將記錄的數(shù)據(jù)編制成各種統(tǒng)計報表、報告。

系統(tǒng)組成框圖

上位機系統(tǒng)由工控機主機增設(shè)485通訊接口轉(zhuǎn)換