基于PLC的污水处理自动控制系统设计文献综述

 2022-03-11 22:45:18

摘要:随着我国经济的快速发展,环境保护显得日益重要。在环境生态平衡中水资源作为一个相当关键的因素,直接影响着生态循环。保护水资源有着多种措施,其中污水处理是最有效,最直接的方式。传统的污水处理主要依靠手动操作与人工经验来进行控制,这种方式存在很多缺点,如工作效率低,信息分散,实时反馈差,效果不理想等。随着科学技术的发展,我们利用计算机自动控制系统进行污水处理是非常必要的。这样不仅可以提高污水处理效率,而且更加安全环保,还能节省资源。

目前国际主要的污水处理方法有生物法、物理法、化学法、物理化学法等,单一方式污水处理效果往往不佳。在实际过程中将多种方法相结合,可克服各单一方法的局限性,使出水水质达到规范标准。在本课题中主要就基于三菱FX系列PLC来完成污水处理系统液位、温度、PH值等相关参数的检测与泵、搅拌机、刮泥机、阀门等执行设备的控制,通过编程来实现现场手动控制与PLC的联动控制。[11]

关键词:三菱PLC;污水处理;自动控制系统

引言

在本次课题的设计当中,本人主要参考了包括近年以来污水处理系统的发展历程、三菱系列PLC的工作原理以及工作效果、污水处理中PH值,液位,温度等参数的检测以及控制之类的相关文献,在之后的内容中将深入文献,总结、探讨文献当中所谈及到的各个问题、污水处理系统的发展现状以及所解决问题所提出来的相关工艺。

近年来,随着我国经济的快速发展,国内工业化进程逐渐深入,这就在很大程度上造成了污水的大量排放。而江苏省作为制作业大省,且民营企业居多,导致大多数民营企业对于产品制作后期的污水处理投入不足,导致污水处理的技术落后,效率低下。考虑到日后制造业必然会得到进一步的发展,所排出污水若无法在第一时间得到净化处理,日益增多的污水量便会对人们的身心健康造成很大威胁。因此,污水处理项目的落实已经刻不容缓,目前便急需建立起一个高效率,高性能的污水处理自动控制系统。

2 研究现状

国内外污水处理系统研究状况

西方国家由于经济发展和工业现代化都比较早,因而水污染、水资源面乏等问题也就较早巧显出来,从而也很早就得到人们的重视。经济发达国家对污水处理的运行、监控及管理花费了巨大资金和科研资源,同时还对污水处理工艺的新理论和新技术非常重视。西方国家经过几十年的发展,城市污水处理效率高达85%,出水水质指标良好,出水法到无色无味,并充分利用污水出水进行城市景观、林业、消防等作业。国外污水处理不但采用先进的处理工艺,其对应的控制系统也发展很快,集成了工业汁算机自动控制、通信、分布式集中监控和视频等领先技术。[14]

以美国 CYBOSOFT 公司为例,该公司在时下应用广泛的组态软件中嵌套以先进自动控制系统为载体的软件模块,把控制系统的精度提升到了一个新的水平。[13]

相较于西方国家,我国目前还在起步阶段,工业化水平等方面都有一定程度的差距。中国处于污水处理行业初级阶段主要有两方面原因。第一,由于我们的污水处理设备与发达国家相比存在明显的差距,再加上我国工业发展迅猛,用水量大,所以污水处理的速度远跟不上排放的速度,导致了污水处理效率底下。第二,我国对污水处理的政策法律法规体系还不够完善,与发达国家相比污水处理的积极性不高,应当积极推行污水处理的市场化与经济化,采用较多的激励机制来促进污水处理的发展。污水处理行业是一个有潜力,可持续的绿色产业,具有非常重要的意义。[13]

李继松,袁霏就设计出一个基于三菱L02型PLC的污水处理控制系统设计,并基于CC并基于CC-Link通信协议扩展从站FX3U型PLC。罗茨风机、自吸泵、搅拌器和螺杆泵等使用变频器进行驱动,所有变频器由FX3U型PLC运用三菱通信协议控制。污水的MBR工艺和SBR工艺使用PLC流程控制,并采用触摸屏组态和办公室上位机组态画面同时操作,并行响应输出。远程监控模块连接触摸屏通信口获取污水状态数据,可发送远程报警短信并通过网页远程监控污水处理站。这种新的污水处理控制系统运用了4类通信技术,降低了布线成本且简化了污水处理系统调试过程,从而提高了污水处理系统的闭环控制和远程监控能力,显著提高了污水处理的运行稳定性。[1]

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