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浅谈PLC控制系统在污泥处理系统中的应用

格式:DOC 上传日期:2022-11-11 01:34:56
浅谈PLC控制系统在污泥处理系统中的应用
时间:2022-11-11 01:34:56     小编:

摘要:文章介绍了PLC控制系统在污泥深度脱水中的应用技术,景津高压隔膜压滤机使用PLC控制系统把含水率95%以上的污泥脱水至含水率60%以下,进一步为污泥资源化综合利用创造了条件。

关键词:PLC控制系统;压滤机;污泥处理系统;污泥深度脱水;资源化利用 文献标识码:A

压滤机是环保行业中进行固液分离的一种机械设备,是一种间歇性的过滤设备,通过泵调节压力往压滤机中的滤室中填充污泥(浓度在3%~5%之间),充满后通过高压进行挤压,压缩空气进行吹扫,以完成固体和液体的分离。本文介绍PLC在其中如何控制设备的

运行。

1 系统和功能说明

PLC是Programmable Logic Controller的简称,中文名称为可编程逻辑控制器,是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的控制系统。作为硬件层的控制,在机械行业有着广泛的应用。

压滤机污泥处理系统,主要分为进入压滤机前、充料和加药控制、二次挤压、吹扫、卸料。

PLC控制系统在压滤机运行中作为控制核心,与触摸屏结合,控制着压滤机及其配套设备的自动运行,主要包括倒料泵、进料泵、压榨泵、调理池、搅拌机、加药系统、自动阀门、仪表等,以完成污泥过滤系统的工艺生产要求。

1.1 进入压滤机前的PLC控制

经过前期沉淀等处理后,污泥浓度大概在3%~5%,通过倒料泵转移到调理池中,为进入压滤机做准备。调理池中配置了搅拌,防止污泥的沉淀,并且调理池上安装有超声波液位计,液位计的4~20mA模拟量信号进入PLC的模块,PLC处理信号后换算出液位的高低,并根据液位高低来控制倒料泵的启停以维持液位,液位低时启动倒料泵往调理池中倒料,并在液位过低时报警,防止抽取污泥的螺杆泵抽空导致干运行烧坏泵;液位高时停倒料泵并防止调理池液位过高而溢出,为压滤机的持续稳定运行提供条件。

往压滤机里充料,需要使用螺杆泵,螺杆泵的输出量比较稳定且耐压比较高,通过配置变频器以控制螺杆泵的运行频率。充料管路上安装压力变送器,信号进入PLC,通过触摸屏上设定充料压力,根据管路中的压力变送器的压力,以调节螺杆泵变频器的运行频率,达到稳定且恒定压力充料的功能,通过PLC的PID功能即能实现。充料的过程中,PLC可以根据每段充料压力的运行时间来改变充料压力,在不同的压力下充料,从低到高,分段充料,达到更好的充料效果。

污泥的过滤需要加一定比例的药剂,促进固体和液体的分离,药剂的投放根据进入压滤机的污泥量而定,形成一个“药剂量/污泥量=加药比例”的一个恒比例的跟随关系,充料的管路和螺杆泵的出口安装有流量计,根据充料管路的流量来调节加药管路上流量,流量变化来调节加药泵的频率,实现加药和流量的跟随。

PLC采集污泥流量和药剂的流量,做一个PID功能即可以实现这样的跟随关系。

1.3 压滤机二次挤压的PLC控制

此时PLC检测到二次挤压管道上安装的压力变送器的压力后,调节二次挤压泵的运行频率,通过PLC的PID功能实现恒压挤压,挤出滤饼中的水分,挤压压力也可以在触摸屏上设置分段压力和对应时间,以达到更好的挤压效果。

1.4 压滤机高压空气吹扫的PLC控制

二次挤压完成后,压滤机滤饼的含水量分已经较低,但压滤机中心孔和滤室与滤饼之间有一定污泥(水分较高),这时需要高压空气对里面进行吹扫,将其中水分较高的污泥吹扫出去。PLC控制系统控制出泥阀门和进气阀门的开启和关闭,短时间的往压滤机中吹高压风,达到吹扫的效果。泥吹扫完成后,关闭相应的阀门,还可通过高压空气对滤饼中的水分进一步干燥以降低水分,开启干燥滤饼阀门,对滤饼进行干燥。

1.5 压滤机本机的PLC控制

以上是PLC对高压隔膜压滤机的整个工作工程的控制,PLC通过采集接近开关、行程开关、压力表、阀门回讯器、液位开关等数字量DI信号和压力变送器、流量计、液位计等模拟量AI信号,与触摸屏结合,PLC里通过书写梯形图等程序,在触摸屏上输入相应控制参数(压力、时间、流量等)并显示工艺过程状态和报警信息,输出控制泵、阀门等的数字量DO信号和控制变频器的模拟量AO信号,便可以实现整个污水处理系统的自动化运行。

1.6 压滤机与中控系统的通讯

此外,PLC可与各厂家的上位机系统进行通讯,传送数字量和模拟量的数据,在控制室的工控机(电脑)上,通过上位机软件的界面画出整个系统的结构和管道图,再将PLC的数据在管道、设备上显示出来,可以更清晰地显示整个工艺流程,以达到远程监视和控制的

要求。

2 PLC控制系统的优点和实用性

3 结语

PLC控制系统在污泥处理系统中的使用,通过压滤机深度脱水技术现已在国内成功应用,此技术可以将污泥的含水率降到60%以下,充分满足了污泥处理的减量化、稳定化、无害化、资源化的要求。西门子、罗克韦尔、施耐德、三菱、欧姆龙、台达等很多厂家都能生产这种控制器,PLC作为工业现场级的控制系统,可替代性好,可以轻松实现压滤机等工业设备的自动化运行。

PLC可与各厂家的上位机系统进行通讯,传送数字量和模拟量的数据,在控制室的工控机(电脑)上,通过上位机软件的界面画出整个系统的结构和管道图,再将PLC的数据在管道、设备上显示出来,可以更清晰地显示整个工艺流程。

参考文献

[2] 王志勇.城市污泥处理自动控制系统的研究[D].新疆大学,2006.

[3] 张利.基于西门子PLC技术的污泥处理厂控制系统设计与实现[D].西安电子科技大学,2012.

[4] 蔡晓萍.PLC控制系统在污泥处理厂的应用[J].杭氧科技,2009,

(1).

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