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(guān)量順序控制以及大量的離散量的數(shù)據(jù)采集。這些信號需要按照邏輯條件進行順序動作并按照邏輯關(guān)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(luò)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(lǐng)域。

可編程邏輯控制器plc具有通用性強、使用方便、適應(yīng)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(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plc站,其間通過光纖通訊,并與中控形成閉環(huán)雙向網(wǎng)絡(luò)進行通訊。plc1站控制系統(tǒng)負責(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(shè)備有故障時。中控會發(fā)停止信號。

2組厭氧池分別設(shè)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(shè)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(fēng)機出氣總管上設(shè)空氣流量計和壓力變送器。通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)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(shè)備的現(xiàn)場控制箱或mcc控制柜上的“就地/遠程”開關(guān)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(shè)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(guān)選擇遠程方式,并且現(xiàn)場控制站的自動/遙控設(shè)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(yù)。

“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(guān)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(shè)備安全的進行生產(chǎn)。

plc2站控制系統(tǒng)負責(zé)粗格柵及進水泵房、細格柵站、旋流沉砂池、清水池全部設(shè)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(shè)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(shè)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(guān)機順序相反。

細格柵站設(shè)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(shè)攪拌器2臺、鼓風(fēng)機3臺、砂水分離器1臺和相應(yīng)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(fēng)機,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)機運行10～30(可調(diào))分鐘,停鼓風(fēng)機和氣提閥。完成一個周期。鼓風(fēng)機和砂水分離器同時運行,鼓風(fēng)機停,砂水分離器延時5～10分鐘后停止運行。當某臺設(shè)備故障時順序停止后續(xù)設(shè)備。上位機可設(shè)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(yīng)用。可以看出,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(luò),幾乎覆蓋了所有的設(shè)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)。