1、綜述
1.1 主要功能:
   對預處理單元(混凝沉淀+無(wú)閥濾池)和深度處理單元(瓷砂過(guò)濾+RO反滲透系統)的手/自動(dòng)完全控制。包括預處理單元:調節池出水流量調節;混凝沉淀+過(guò)濾及PH控制,污泥脫水控制;深度處理單元:瓷砂過(guò)濾器的過(guò)濾/反洗控制以及RO反滲透系統的控制。加藥系統控制。各電控設備的工作狀態(tài)顯示,液位、流量、壓力、溫度、PH和電導率等工藝參數的實(shí)時(shí)顯示、記錄、查詢(xún)、打印等功能。
1.2 技術(shù)特點(diǎn):
1)、采用PLC+工控機集中控制,控制方式分為手動(dòng)、自動(dòng);
2)、RO系統的高壓泵采用變頻恒流量控制,PID參數可根據工藝需要在線(xiàn)修
改。
   3)、時(shí)間等參數可在線(xiàn)修改,操作靈活方便。
4)、工藝參數的實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn),報警記錄及數據報表可在線(xiàn)瀏覽,查詢(xún),  
   打印,復制。存儲時(shí)間長(cháng)達十年。
   5)、PLC與上位機采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊。
2、需求分析
   煤炭是我國重要的基礎能源和原料,在國民經(jīng)濟中具有重要的戰略地位,在我國一次能源結構中,煤炭占到70%以上。在煤炭開(kāi)采的過(guò)程中不可避免地大量排放礦井水和破壞水資源。目前,全國煤礦礦井水排放量約為42億噸,約占整個(gè)采礦業(yè)(有色冶金、黃金、化工等礦山)的80%,而利用率約為50%。我國大部分富煤地區就是貧水地區。一般情況下,每挖1噸煤可排放2-3噸的水,2005年山西煤炭產(chǎn)量約5.5億噸,這就意味著(zhù)約有13億噸水資源受到破壞,水量排放之大,水資源浪費之多觸目驚心。
為保障礦山地區水資源可持續利用,國家發(fā)改委、國家能源局近日聯(lián)合印發(fā)
了《礦井水利用發(fā)展規劃》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》),要求以提高礦井水利用率為目標,以企業(yè)為主體,以市場(chǎng)為導向,以技術(shù)創(chuàng )新為動(dòng)力,促進(jìn)礦井水凈化處理工程建設,推動(dòng)礦井水利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?!兑巹潯诽岢?,到2015年,逐步建立較完善的礦井水利用法律法規體系、宏觀(guān)管理和技術(shù)支撐體系,實(shí)現礦井水利用產(chǎn)業(yè)化;全國煤礦礦井水排放量達71億立方米,利用量54億立方米,利用率提高到75%,新增礦井水利用量18億立方米,加上非煤礦山新增礦井水利用量約5億立方米,全國新增礦井水利用量約23億立方米。
將礦井水凈化處理后作為礦區生活用水和工業(yè)用水,不僅節約了水資源,而
且避免了未經(jīng)處理直接外排污染地表水環(huán)境,經(jīng)濟、環(huán)境和社會(huì )效益明顯。
3、軟件功能
本礦井水處理系統采用Siemens公司S7-300 PLC控制。
3.1混凝沉淀控制子程序
礦井水在井下混合后排出,考慮到后續沉淀過(guò)濾的穩定進(jìn)水,設置緩沖調節池均衡水質(zhì)水量。調節池設計容積較大,分兩格??紤]到系統靈活運行,兩格可獨立運行,分別設置刮泥機及排泥泵。在緩沖調節階段,大顆粒懸浮物,比重較大的物質(zhì)自然沉淀,由機械刮泥排至泥斗,由排泥泵輸送至污泥濃縮池。廢水由提升泵提升經(jīng)管道混合器進(jìn)行PH調節和混合至后續設施。調節池出水設置在線(xiàn)PH及流量監測,在線(xiàn)流量監測異常時(shí)報警提醒調整處理參數。



3.2污泥脫水控制子程序
3.3 瓷砂過(guò)濾器控制子程序
系統中瓷砂過(guò)濾器共四臺(01-04),同時(shí)運行過(guò)濾程序,依次進(jìn)行反沖洗程序;過(guò)濾反洗周期為24小時(shí),累計過(guò)濾24小時(shí),進(jìn)行一次反沖洗。過(guò)濾器反沖洗前,先停過(guò)濾加壓泵和RO系統,三分鐘后先關(guān)過(guò)濾進(jìn)、出水閥,然后,開(kāi)反洗進(jìn)、出水閥,再開(kāi)反洗泵,進(jìn)入反洗狀態(tài)。反洗結束后回到過(guò)濾狀態(tài)。
3.4網(wǎng)絡(luò )配置
本系統分為兩級計算機網(wǎng)絡(luò ),第一級網(wǎng)絡(luò )為ETHERNET網(wǎng),第二級網(wǎng)絡(luò )為MPI網(wǎng)。
4、HMI
自動(dòng)控制系統采用PLC+工控機的方式,本系統的工控設備使用S7-300系列
PLC。系統分為兩種控制方式:自動(dòng)運行方式和手動(dòng)運行方式。自動(dòng)運行通過(guò)工控機上進(jìn)行參數設定;手動(dòng)運行通過(guò)PLC柜面板旋鈕控制啟停。通過(guò)工控機可以直觀(guān)地了解整個(gè)工藝系統的狀況及單元設備的運行狀態(tài)??梢噪S時(shí)輕松完成對系統的工藝參數進(jìn)行修改與調整。生產(chǎn)過(guò)程中出現故障時(shí),及時(shí)發(fā)出聲光報警,同時(shí)畫(huà)面閃爍顯示,并記錄,查詢(xún)。所有的工藝參數如液位、流量、壓力等均進(jìn)行歷史趨勢和實(shí)時(shí)趨勢的顯示和記錄,以便進(jìn)行運行分析及故障分析,使我們準確掌握設備運行情況。