排污控制 - 基于PLC的油田污水处理系统的设计

2)排污控制 分手动排污和自动排污两种方式。自动排污的工作过程中，系统对所有工作方式设为自动的沉降罐按顺序进行排污，排污时间由定时器设定，可按照工艺需要更改时间。每个沉降罐有4个排污阀门，在排污开始之后要顺序打开阀门。加入一定延时，按下排污按钮即可实现对所选罐进行排污。排污控制的流程图如图3所示。

　　

 

　　3)反冲洗控 制先打开反冲洗的出口阀门，再打开反冲洗的进口阀门，然后关闭正常工作的进出口阀门;当反冲洗结束时，应先关闭反冲洗的进口阀门，然后关闭反冲洗的出口阀门，最后打开正常工作的进出口阀门。在这些阀门打开或关闭过程中，也要加入适当的延时，使得系统能够稳定运行。

　　2.4 控制算法

　　加药系统是污水处理控制系统设计的核心，是实现系统算法的关键，是系统稳定和指标达标的关键，在本设计中，采用工业上常用的PID控制算法。

　　加药控制过程中，变频器接收的控制信号由pH计和流量计给出，系统根据设定值与检测值进行比较，通过PID运算，输出一个适当的电流值给变频器。在选择PID调节参数时通常按照经验值来确定比例系数(K)、积分时间值(Ti)、微分时间(Td)，如图4所示。然后根据现场的实际情况来进行调试确定具体的值。

　　

 

　　3 组态软件WebAccess

　　随着网络技术的发展，信息共享和远程监控是控制系统发展的一个方向。WebAccess组态软件是完全基于浏览器开发的人机交互软件，具有很强的网络通信能力，可以工作在多种网络架构下，如单机系统、多机系统、连接到Intemet的网络系统。自带的绘图工具可以画出很友好的人机交互界面，可以导入AutoCAD的DXF文档并进行编辑、填充和动画制作，还能导入GIF和JPEG等图像文件，使画面效果栩栩如生。Web-Access的基本组成如下：

　　工程节点(Project Node)：用于系统设置的中央数据库服务器。客户端可通过工程节点动态浏览监控节点运行状况和工程参数。

　　监控节点(ScadaNode)：可以连接自动化硬件设备，并且可以通过网络向客户端、其他监控节点及工程节点传输数据;当作为系统冗余时，监控节点之间可以互相备份。

　　客户端(Client)：用浏览器直接连接到监控节点，以位图快照格式显示监控画面、并以文本方式改变数据值、确认警报和监控。

　　3.1 数据记录及查询

　　WebAccess具有数据记录的功能，可以连接多种数据库，本工程使用系统默认的数据库Microsoft Access。数据库记录的数据有模拟量点值、模拟量改变值、数字量改变值、运行记录、报警记录等。记录的数据存放在工程节点下的Bpdata文件中，可以在工程管理员界面中查询相应的记录，并可以制成报表定时输出。数据及报表还可以在工程管理员界面中导入到Excel中，以便科研调用。

　　系统是基于B/S架构的，在远程终端，用户能够直接通过浏览器查询并导出数据，使不在现场的研究人员可以实现数据共享，保障了系统的安全性和稳定性。

　　3.2 人机界面

　　组态软件的界面应该遵循简洁、形象、易操作的原则，主界面设计如图5所示。

　　

 

　　4 应用效果

　　实现污水处理自动化后，使得劳动生产率大大提高，大大减轻了工作人员的工作负荷，节约了不少生产运行成本;在实现数学模型自动投药后，在保证沉淀池出水达标的情况下，药剂消耗率得到了较大幅度的降低，药剂的处理成本从0.5元/吨下降至0.2元/吨。按15吨/小时，年工作300天计算，每年可节约300x24x15x0.3=32 400元。