汙水處理廠進水泵站自動控製係統設計

南京（jīng）康卓環境科技有限公司是國內知名的汙水處（chù）理廠、泵站自動化控製係統（tǒng）設（shè）計、工程施工廠家，康卓科技PLC電氣工程師介紹：進水（shuǐ）泵房在汙水處理（lǐ）廠中是一個關鍵單元，其自動而可靠的運行不僅可以保護設備、保障平穩進水，還（hái）可以節省大量的人力（lì）和物力，因此進水泵房的（de）自動控製在整個汙水處理廠自動控製係統中是非常重要的組成部分。

 

 

 

　　以康卓科技施工的某汙水處理廠汙水處理能力為30萬噸/日，進水（shuǐ）泵房2座，1#進水（shuǐ）泵房裝有10台進水泵，其中有2台是變頻運行，2#進水泵房裝有5台進水泵，其中有1台是變頻運行。現以1#進水泵房為例來說明基於PLC的進（jìn）水泵房自動控製係統（tǒng）。

 

進水泵房控製係統

　　1#進水泵房（fáng）裝有10台進水泵和一套超聲波液位計，泵房控製係統分為：現場手動、MCC保護控製、PLC控製、VDU控製，現將（jiāng）各種控（kòng）製方式做一下初步介紹：

　　手動控製：現場控（kòng）製箱控製方式選擇旋鈕打在手動位置，水泵由現場啟動、停止按鈕控製（zhì）。該方式（shì）控製級別高於PLC方式（shì）和VDU方式。

　　　MCC保護保護控製：一（yī）旦水（shuǐ）位達到報警高度，MCC（電機控製中心（xīn））接管水泵控製（zhì），無論水泵在（zài）何種控製方式下（xià），MCC都將根據時間序列開啟水（shuǐ）泵，直到液位（wèi）達到較（jiào）低液位。同樣，一旦水位達到較低（dī）液位，MCC將停（tíng）止所有水泵，但同時交（jiāo）出水泵（bèng）控製權。

　　VDU控製方式：VDU是Video Dishplay Unit的（de）縮寫，也就是視頻（pín）顯示單元（yuán）控製，其實也就在上位機人工啟停進水泵（bèng），類似（sì）遠程手動。

　　PLC控製方式：PLC根（gēn）據現場水（shuǐ）位自動開啟（qǐ）、關閉進水泵，保（bǎo）持進水（shuǐ）泵房水位的相對穩定，同時避免設備的頻繁啟動，該方式是自動控製的關鍵。

 

 

升級改造前的進水泵房PLC自動控（kòng）製

　　升級（jí）改造前進水泵房裝有（yǒu）10台進水（shuǐ）泵，無變（biàn）頻泵運行。由於進水泵（bèng）房比較小，調節的液位範圍不超（chāo）過50厘米，同時還需考慮水泵的開啟間隔時間（jiān），故一般的根據不同液位（wèi）開啟水泵的控製方式不適合此工況，故采用了以下方式控製：

　　1、設定高液位（wèi）LH1點（diǎn）：一旦水位高於LH1點，那麽係（xì）統每隔10秒鍾開啟一（yī）台進水泵，直到液位低於LH1點。該點考慮了水泵的開啟要求（qiú），也就是同一台泵開啟間隔為6分鍾。

　　2、設定低液位點LL1：一（yī）旦水位低（dī）於LL1點，那麽係統每隔10秒鍾關閉一台（tái）進水泵，直（zhí）到（dào）液位高於LL1點。

　　3、設（shè）定高高液（yè）位點LH2：一旦水位高於LH2點（diǎn），那麽（me）係統每隔2秒鍾開啟二台進水泵，直到液位低於LH2點。LH2點不考慮水泵的開啟要求，因為一旦反應不及時，MCC將接手控（kòng）製，而MCC控製為保護控製，也不考慮水泵的開啟間隔。

　　4、設定低低液位點LL2：一旦水位低於LL2點，那麽係統每隔2秒（miǎo）鍾（zhōng）關閉二台進水泵，直到液位高（gāo）於LL2點（diǎn）。

　　此控（kòng）製模式有效避免了控製係統由於采用液位控製，且液位調節範圍很小（僅不超過50厘米），造成的水（shuǐ）泵頻（pín）繁開啟，和（hé）MCC接受控製而造成的起停震蕩；同時，此控（kòng）製係統采用（yòng）循環（huán）啟閉水泵，沒必要在開啟水泵時考慮較短運行時（shí）間的泵優先開啟，從而簡化了編程（chéng），經長時間觀察，此方（fāng）法完全可（kě）以保障水泵均勻運行。

 

 

升級（jí）改造後的進水泵房PLC自動控製

　　2014年該汙水處理廠進行了一級A升級改造，升級改造後進水泵房仍裝有10台進水泵，但將其中（zhōng）2台（tái）進水（shuǐ）泵改為變頻運行（háng）。考慮到增加（jiā）了（le）變頻泵的控製，同時（shí）控製液位（wèi）仍然隻有50厘米，而（ér）濟南市由於管網改造等原因，對汙水廠進水泵房液位高度提（tí）出了更高的要求，所以，重新編寫了泵房（fáng）控製程序。新的控製係統仍然是4種控製方式：現場手動、MCC保護控製、PLC控製（zhì）、VDU控製。其中現場手動、MCC保護控（kòng）製與原係統完（wán）全一致，VDU控製基本（běn）一致，但因（yīn）為增（zēng）加了（le）變頻進水（shuǐ）泵的頻率調節控製，PLC控製（zhì）方式發生（shēng）了重大改變，其控製方式為：

　　1、設定水位（wèi）控製點L0：L0點是水位控製目標（該水位上位機可調），當水位高於該點時，變（biàn）頻泵頻率每T秒（該時間上位機可調）減少5赫茲，直到較低（dī）頻（pín）率；當水（shuǐ）位低於（yú）該點時，變頻泵頻率每T秒增加5赫茲，直到較高頻率（lǜ）。

　　2、設定（dìng）高液（yè）位H1：當水位高於該點（diǎn）時，係統將每10秒啟動一台非變頻進水泵，一直到液位低於H1為止。

　　3、設定低液位L1：當（dāng）水位低於該點時，變（biàn）頻泵頻率每10秒關閉一台非變頻進水泵，一直到液位（wèi）高於L1為止。

　　4、設定高液位H2：當水位高於該點（diǎn）時（shí），係（xì）統將每5秒（miǎo）啟動（dòng）兩（liǎng）台非（fēi）變（biàn）頻進水泵，一直到液位低（dī）於H2為止。

　　5、設定低液位L2：當水（shuǐ）位低於（yú）該點時，變頻泵頻（pín）率每（měi）5秒關閉兩台非（fēi）變（biàn）頻進水泵，一直到液位高（gāo）於L2為止（zhǐ）。

　　在上（shàng）位機監控界麵上，設置了L0點、H1點、L1點、H2點（diǎn）、L2點、間隔時間T等參數設置界麵，以便運行（háng）人員（yuán）根據實際運行情況調整參數，達到運行較佳狀態。

 

　　改造後（hòu）進水泵房自動控製係統已經穩定運行1年多，未出現控製（zhì）不穩定或者液位（wèi）過高造成管網溢水等事故，並且通過充分（fèn）利用變頻調節，實現了節約能源、降低能耗的作用，缺點（diǎn）是需要至少保證一台變頻泵完好運行，否則無法實現恒（héng）液位控製。

 

 

汙水處理廠進水泵站自動控製係統設計（jì）總（zǒng）結

　　康卓汙（wū）水處理廠（chǎng）進水泵站自動控製係統設計基於PLC的進水泵房自動控製在整（zhěng）個汙水（shuǐ）處理（lǐ）廠自動控製係統（tǒng）中是非常重要的組成部（bù）分。PLC是專門為在（zài）工業環境下應用而設計的一種專用微機，它的高可靠性和較強適應惡劣工業環境的能力保證了控製（zhì）係統的高可靠性。由於PLC模（mó）塊化的功能,軟件又采用統一的結構,若加大處理規模,隻需增加相應的功能模塊,增加適當的軟件（jiàn）功能就可（kě）在較小的投入下很方便地實現規模擴展。基於PLC的進（jìn）水泵房自（zì）動控製係統運（yùn）行非常可靠,大大提高了汙水處理廠的（de）自動化水平,對能源和設備的利用更加合理，並實現了節約能源、降低能耗，為促進（jìn）城市與社會可（kě）持續發展發揮著極其重（chóng）要的作（zuò）用。