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進(jìn)水泵房在污水處理廠(chǎng)中是一個(gè)關(guān)鍵單元，其自動(dòng)而可靠的運行不僅可以保護設備、保障平穩進(jìn)水，還可以節省大量的人力和物力，因此進(jìn)水泵房的自動(dòng)控制在整個(gè)污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統中是非常重要的組成部分。

 

 

康卓科技是國內專(zhuān)業(yè)的污水處理廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統提供商，為國內多所不同的污水處理廠(chǎng)提供可靠的解決方案。康卓科技電氣工程師以某污水處理廠(chǎng)污水處理能力為30萬(wàn)噸/日，進(jìn)水泵房2座，進(jìn)水泵房裝有10臺進(jìn)水泵，其中有2臺是變頻運行，2#進(jìn)水泵房裝有5臺進(jìn)水泵，其中有1臺是變頻運行。現以1#進(jìn)水泵房為例來(lái)說(shuō)明基于PLC的進(jìn)水泵房自動(dòng)控制系統。

 

污水處理廠(chǎng)智能進(jìn)水泵房控制系統方案定制專(zhuān)線(xiàn)：025-86666104

 

 

進(jìn)水泵房控制系統

 

進(jìn)水泵房裝有10臺進(jìn)水泵和一套超聲波液位計，泵房控制系統分為：現場(chǎng)手動(dòng)、MCC保護控制、PLC控制、VDU控制，現將各種控制方式做一下初步介紹：

 

手動(dòng)控制：現場(chǎng)控制箱控制方式選擇旋鈕打在手動(dòng)位置，水泵由現場(chǎng)啟動(dòng)、停止按鈕控制。該方式控制級別高于PLC方式和VDU方式。

 

MCC保護保護控制：一旦水位達到報警高度，MCC（電機控制中心）接管水泵控制，無(wú)論水泵在何種控制方式下，MCC都將根據時(shí)間序列開(kāi)啟水泵，直到液位達到較低液位。同樣，一旦水位達到較低液位，MCC將停止所有水泵，但同時(shí)交出水泵控制權。

 

VDU控制方式：VDU是Video Dishplay Unit的縮寫(xiě)，也就是視頻顯示單元控制，其實(shí)也就在上位機人工啟停進(jìn)水泵，類(lèi)似遠程手動(dòng)。

 

PLC控制方式：PLC根據現場(chǎng)水位自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉進(jìn)水泵，保持進(jìn)水泵房水位的相對穩定，同時(shí)避免設備的頻繁啟動(dòng)，該方式是自動(dòng)控制的關(guān)鍵。

 

 

(一)升級改造前的進(jìn)水泵房PLC自動(dòng)控制

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升級改造前進(jìn)水泵房裝有10臺進(jìn)水泵，無(wú)變頻泵運行。由于進(jìn)水泵房比較小，調節的液位范圍不超過(guò)50厘米，同時(shí)還需考慮水泵的開(kāi)啟間隔時(shí)間，故一般的根據不同液位開(kāi)啟水泵的控制方式不適合此工況，故采用了以下方式控制：

 

1、設定高液位LH1點(diǎn)：一旦水位高于LH1點(diǎn)，那么系統每隔10秒鐘開(kāi)啟一臺進(jìn)水泵，直到液位低于LH1點(diǎn)。該點(diǎn)考慮了水泵的開(kāi)啟要求，也就是同一臺泵開(kāi)啟間隔為6分鐘。

 

2、設定低液位點(diǎn)LL1：一旦水位低于LL1點(diǎn)，那么系統每隔10秒鐘關(guān)閉一臺進(jìn)水泵，直到液位高于LL1點(diǎn)。

 

3、設定高高液位點(diǎn)LH2：一旦水位高于LH2點(diǎn)，那么系統每隔2秒鐘開(kāi)啟二臺進(jìn)水泵，直到液位低于LH2點(diǎn)。LH2點(diǎn)不考慮水泵的開(kāi)啟要求，因為一旦反應不及時(shí)，MCC將接手控制，而MCC控制為保護控制，也不考慮水泵的開(kāi)啟間隔。

 

4、設定低低液位點(diǎn)LL2：一旦水位低于LL2點(diǎn)，那么系統每隔2秒鐘關(guān)閉二臺進(jìn)水泵，直到液位高于LL2點(diǎn)。

 

此控制模式有效避免了控制系統由于采用液位控制，且液位調節范圍很小（僅不超過(guò)50厘米），造成的水泵頻繁開(kāi)啟，和MCC接受控制而造成的起停震蕩；同時(shí)，此控制系統采用循環(huán)啟閉水泵，沒(méi)必要在開(kāi)啟水泵時(shí)考慮較短運行時(shí)間的泵優(yōu)先開(kāi)啟，從而簡(jiǎn)化了編程，經(jīng)長(cháng)時(shí)間觀(guān)察，此方法完全可以保障水泵均勻運行。

 

 

(二)升級改造后的進(jìn)水泵房PLC自動(dòng)控制

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該污水處理廠(chǎng)進(jìn)行了一級A升級改造，升級改造后進(jìn)水泵房仍裝有10臺進(jìn)水泵，但將其中2臺進(jìn)水泵改為變頻運行。考慮到增加了變頻泵的控制，同時(shí)控制液位仍然只有50厘米，而由于管網(wǎng)改造等原因，對污水廠(chǎng)進(jìn)水泵房液位高度提出了更高的要求，所以，重新編寫(xiě)了泵房控制程序。新的控制系統仍然是4種控制方式：現場(chǎng)手動(dòng)、MCC保護控制、PLC控制、VDU控制。其中現場(chǎng)手動(dòng)、MCC保護控制與原系統完全一致，VDU控制基本一致，但因為增加了變頻進(jìn)水泵的頻率調節控制，PLC控制方式發(fā)生了重大改變，其控制方式為：

 

1、設定水位控制點(diǎn)L0：L0點(diǎn)是水位控制目標（該水位上位機可調），當水位高于該點(diǎn)時(shí)，變頻泵頻率每T秒（該時(shí)間上位機可調）減少5赫茲，直到較低頻率；當水位低于該點(diǎn)時(shí)，變頻泵頻率每T秒增加5赫茲，直到較高頻率。

 

2、設定高液位H1：當水位高于該點(diǎn)時(shí)，系統將每10秒啟動(dòng)一臺非變頻進(jìn)水泵，一直到液位低于H1為止。

 

3、設定低液位L1：當水位低于該點(diǎn)時(shí)，變頻泵頻率每10秒關(guān)閉一臺非變頻進(jìn)水泵，一直到液位高于L1為止。

 

4、設定高液位H2：當水位高于該點(diǎn)時(shí)，系統將每5秒啟動(dòng)兩臺非變頻進(jìn)水泵，一直到液位低于H2為止。

 

5、設定低液位L2：當水位低于該點(diǎn)時(shí)，變頻泵頻率每5秒關(guān)閉兩臺非變頻進(jìn)水泵，一直到液位高于L2為止。

 

在上位機監控界面上，設置了L0點(diǎn)、H1點(diǎn)、L1點(diǎn)、H2點(diǎn)、L2點(diǎn)、間隔時(shí)間T等參數設置界面，以便運行人員根據實(shí)際運行情況調整參數，達到運行較佳狀態(tài)。

 

改造后進(jìn)水泵房自動(dòng)控制系統已經(jīng)穩定運行3年多，未出現控制不穩定或者液位過(guò)高造成管網(wǎng)溢水等事故，并且通過(guò)充分利用變頻調節，實(shí)現了節約能源、降低能耗的作用，缺點(diǎn)是需要至少保證一臺變頻泵完好運行，否則無(wú)法實(shí)現恒液位控制。

 

 

項目總結：

康卓科技電氣工程師指出：基于PLC的進(jìn)水泵房自動(dòng)控制在整個(gè)污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統中是非常重要的組成部分。PLC是專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種專(zhuān)用微機，它的高可靠性和較強適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力保證了控制系統的高可靠性。由于PLC模塊化的功能,軟件又采用統一的結構,若加大處理規模,只需增加相應的功能模塊,增加適當的軟件功能就可在較小的投入下很方便地實(shí)現規模擴展。基于PLC的進(jìn)水泵房自動(dòng)控制系統運行非常可靠,大大提高了污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)化水平,對能源和設備的利用更加合理，并實(shí)現了節約能源、降低能耗，為促進(jìn)城市與社會(huì )可持續發(fā)展發(fā)揮著(zhù)極其重要的作用。