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(jì)算機(jī)為代表的控制技術(shù)的突飛猛進(jìn)，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(huì)生活的各方面。本礦井水處理自動(dòng)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(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，不僅解決了礦井水直接排放對(duì)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(gè)水處理系統(tǒng)正常可靠運(yùn)行，水處理工藝中的全部工序?qū)崿F(xiàn)智能化自動(dòng)控制；對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控。

2工藝流程及對(duì)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(dá)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(duì)控制系統(tǒng)提出以下要求：

1.監(jiān)控整個(gè)水處理站的設(shè)施、設(shè)備。

2.提升泵執(zhí)行自動(dòng)切換，同時(shí)三臺(tái)提升泵與調(diào)節(jié)池液位實(shí)施連鎖，低液位自動(dòng)停泵。

3.污水池、集水池實(shí)行自動(dòng)停、開。

4.上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，匯總，打印，上位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，PLC可脫離上位機(jī)獨(dú)立運(yùn)行。

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

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

7.所有測(cè)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(shí)，在中央控制室實(shí)現(xiàn)故障顯示、報(bào)警并停機(jī)。

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

10.根據(jù)水處理工藝要求對(duì)提升泵的出水口和無閥濾池的出水口進(jìn)行濁度在線監(jiān)測(cè)，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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳處理效果。

12.加藥箱設(shè)置液位計(jì)，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(jī)和加藥箱液位實(shí)施連鎖。

13.根據(jù)水力循環(huán)澄清池內(nèi)煤泥濃度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排泥。

14.根據(jù)進(jìn)入清水池的水量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加氯，并對(duì)清水池的出水口余氯實(shí)行在線監(jiān)測(cè)，要求余氯含量小于1mg/L大于0.3mg/L。

15.清水池進(jìn)水閥門與自動(dòng)加氯泵實(shí)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(jí)控制的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)控制系統(tǒng)分解成四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，可分別獨(dú)立運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)上位機(jī)，上位機(jī)通過通訊總線聯(lián)結(jié)各子系統(tǒng)。上位機(jī)可實(shí)時(shí)監(jiān)控各單元工作狀況；對(duì)運(yùn)行過程狀態(tài)、數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、存貯；將記錄的數(shù)據(jù)編制成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表、報(bào)告。

系統(tǒng)組成框圖

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