羅坤明

【摘 要】污水處理一般包含預(yù)處理、生物處理、深度處理等三級處理。本文利用亞龍YL158GA1模擬污水處理系統(tǒng)，根據(jù)污水處理的工藝流程，由三臺PLC模擬控制污水處理過程，重點(diǎn)解決了以QJ61BT11N作為主站模塊、以FX2N-32CCL作為從站模塊的CC-Link通訊問題。

【關(guān)鍵詞】污水處理；PLC；CC-Link

0 前言

污水處理一般包含以下三級處理：一級是預(yù)處理，包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，通過物理法實現(xiàn)固液分離，將污染物從污水中分離。二級是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解轉(zhuǎn)化為污泥，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，一般采用活性污泥法。三級是深度處理，將經(jīng)過二級處理的水進(jìn)行脫氮、脫磷處理，用活性炭或反滲透法等去除水中的剩余污染物，并用臭氧或氯消毒。三級處理是獨(dú)立的控制系統(tǒng)，三個系統(tǒng)之間通過通信連接。

根據(jù)污水處理的工藝流程，由三臺PLC模擬控制污水處理，通過CC-Link現(xiàn)場總線實現(xiàn)三臺PLC通信，可將污水處理各個單元的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡具M(jìn)行管理。上位機(jī)將操作指令通過主站Q00U PLC傳送給FX3U PLC執(zhí)行單元，遠(yuǎn)程設(shè)備站執(zhí)行單元又可以將設(shè)備的工作狀態(tài)信息通過從站FX3U PLC傳送給上位機(jī)，觸摸屏將工作狀態(tài)信息顯示出來供操作人員監(jiān)控。

1 系統(tǒng)方案設(shè)計

采用亞龍YL158GA1模擬實現(xiàn)污水處理的流程，重點(diǎn)實現(xiàn)Q00U和兩臺FX PLC的CC-Link通信，如圖1所示。具體工作流程如下：Q00U PLC作為主站，負(fù)責(zé)信息的采集，以及負(fù)責(zé)一級預(yù)處理的控制；FX3U-32MR作為從站1，負(fù)責(zé)二級生物處理。FX3U-32MT作為從站2，主要負(fù)責(zé)三級深度處理；HMI模擬傳感器信號輸入并顯示PLC輸出。一級預(yù)處理的輸入信號為污泥濃度，輸出為污泥處理；二級生物處理的輸入信號為污水情況，輸出為加藥控制；三級深度處理輸入信號為氮磷濃度，輸出為活性炭、加氯控制。

2 電氣設(shè)計與安裝

根據(jù)模擬工作流程，各站I/O地址分配如表1所示。

利用YL158GA1模擬污水處理系統(tǒng)，使用MCGS觸摸屏的按鈕和指示燈模擬各級處理的動作，重點(diǎn)解決CC-Link通訊問題。采用QJ61BT11N作為Q00U的主站模塊，采用FX2N-32CCL作為CC-Link的遠(yuǎn)程設(shè)備站，其中連接FX3U-MR的是從站1，連接FX3U-MT的是從站2。具體接法如圖2所示。

3 軟件組態(tài)設(shè)計

3.1 觸摸屏組態(tài)設(shè)計

觸摸屏的主要功能是模擬污水處理的各級輸入、輸出，PLC與觸摸屏關(guān)聯(lián)變量見表2。

人機(jī)界面有啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕、模擬渾濁度、模擬水質(zhì)、模擬氮磷濃度，以及污泥泵、加藥泵、加氯泵指示燈，觸摸屏界面如圖3所示。

3.2 PLC程序設(shè)計

以主站、從站1的程序為例，主站、從站1程序如圖4，圖5。

4 調(diào)試

通電前調(diào)試。按照接線圖核對接線端子連接是否正確，線路間絕緣是否良好，有無漏接、錯接，端子是否擰緊；檢查三臺PLC電源接入端是否存在短路，檢查CC-Link通信線纜，檢查PLC輸入和輸出電源回路。

通電后調(diào)試。三臺PLC程序分別下載，同時運(yùn)行；在主站觸摸屏輸入模擬渾濁度、模擬水質(zhì)、模擬氮磷濃度信號，觀察觸摸屏上的污泥泵、加藥泵、加氯泵指示燈；觀察主站污泥處理Y0、從站1加藥控制Y0、從站2加氯控制Y0。驗證CC-Link是否正常通信。

5 小結(jié)

本文利用亞龍YL158GA1實訓(xùn)系統(tǒng)模擬污水處理系統(tǒng)，使用MCGS觸摸屏的按鈕和指示燈模擬各級處理的動作，重點(diǎn)解決了以QJ61BT11N作為主站模塊，以FX2N-32CCL作為從站模塊的CC-Link通訊問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]湯曉華，等.電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項目教程[M].高等教育出版社，2016.

[2]張凌云.城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理問題分析與提標(biāo)改造工藝探討[J].環(huán)境與發(fā)展，2015（6）.

[3]謝暢.淺談電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的安裝及調(diào)試[J].機(jī)電信息，2011（24）.

[責(zé)任編輯：王偉平]