電鍍廢水處理自動(dòng)化應(yīng)用

1、電鍍廢水處理自動(dòng)化應(yīng)用 摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，工業(yè)化程度不斷進(jìn)步，人類(lèi)的消費(fèi)生活對(duì)于水的需求也在不斷加劇。在資源危機(jī)愈演愈烈的今天，如何可以更有效地節(jié)約水資源、更高效地回收利用水資源也就理所當(dāng)然地成為了人們不斷討論的話(huà)題。而在這項(xiàng)世界范圍內(nèi)的討論中，對(duì)于電鍍廢水的回收處理和二次利用毋庸置疑成為了公認(rèn)的既簡(jiǎn)單而又行之有效的方法之一?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)例，對(duì)基于PLC等設(shè)備的電鍍廢水處理及回用自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)展簡(jiǎn)要討論。關(guān)鍵詞：電鍍廢水；處理；回用；可編程控制器；變頻器；上位機(jī)0引言隨著科學(xué)開(kāi)展觀(guān)的提出，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為了我國(guó)開(kāi)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)需要重視的首要問(wèn)題，而對(duì)于水資源的保護(hù)那么是環(huán)境保護(hù)的第一要?jiǎng)?wù)

2、。搞好污水處理既可節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境，又可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的良性循環(huán)，利國(guó)利民，是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)開(kāi)展、關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要舉措。隨著pH/ORP、電導(dǎo)儀、流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力變送器等儀表在電鍍廢水處理中的廣泛應(yīng)用，可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC、觸摸屏、儀表等及組態(tài)軟件已逐步應(yīng)用到電鍍廢水處理中，使化學(xué)法處理電鍍廢水實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)控制，獲得了很穩(wěn)定的處理效果；再加上變頻器等的組合使用，中水回用設(shè)備已具備高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、耐用的優(yōu)點(diǎn)。1電鍍廢水處理及回用本文以天津大悍汽車(chē)零部件電鍍廢水處理回用工程為例加以說(shuō)明。通過(guò)水質(zhì)分析，并結(jié)合我司在電鍍廢水治理、回收領(lǐng)域多年的工程經(jīng)歷，對(duì)該工程電鍍廢水采用了分而治之

3、的工藝思路，主要包括前處理廢水及含油含臘化學(xué)法處理、化學(xué)法破氰處理、鉻復(fù)原處理、焦銅化學(xué)法處理、絡(luò)合廢水破絡(luò)合處理、金屬離子漂洗廢水及一般酸堿廢水化學(xué)法處理、重金屬化學(xué)沉淀處理、排泥處理、TYRO回用途理。2電氣系統(tǒng)功能1用戶(hù)可以通過(guò)HMI人機(jī)界面、上位機(jī)組態(tài)軟件修改pH/ORP、變頻器、水泵啟停時(shí)間、排泥時(shí)間等參數(shù)設(shè)定，從而到達(dá)不同的要求。2三種操作方式：現(xiàn)場(chǎng)按鈕操作、就地人機(jī)界面HMI操作、上位機(jī)組態(tài)畫(huà)面操作。3兩種運(yùn)行方式：1自動(dòng)操作：根據(jù)水池的液位高度，自動(dòng)開(kāi)啟/關(guān)閉相應(yīng)提升泵、攪拌機(jī)；根據(jù)反響池內(nèi)pH/ORP設(shè)定范圍，自動(dòng)開(kāi)啟相應(yīng)加藥泵；根據(jù)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉排泥閥、膜回用排污閥

4、等；根據(jù)流量計(jì)自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器頻率恒流產(chǎn)水；根據(jù)壓力值自動(dòng)控制膜回用水泵變頻器頻率恒壓供水；水泵超載、液位高/低、儀表超限自動(dòng)報(bào)警；統(tǒng)計(jì)產(chǎn)水量；帶式污泥脫水機(jī)報(bào)警顯示。2手動(dòng)操作：?jiǎn)尾竭\(yùn)行操作，既可手動(dòng)操作整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，也可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展檢修，對(duì)部件進(jìn)展逐個(gè)調(diào)試。調(diào)試可以用控制柜中的開(kāi)關(guān)對(duì)其進(jìn)展控制，或是通過(guò)HMI、電腦監(jiān)視畫(huà)面對(duì)其進(jìn)展操作。3電鍍廢水處理及回用自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要配置如下：斷路器、接觸器、中間繼電器、選擇開(kāi)關(guān)等選用施耐德品牌假設(shè)干；PLC采用三菱中型Q02系列模塊組，包含特殊功能串行通訊模塊QJ71C24N-R4、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊QJ71E71-B2各一塊；變頻器采用三菱水泵專(zhuān)用型FR

5、-R740系列；HMI選用威綸MT6100IV型觸摸屏；上位機(jī)選用研華IPC-615型工控機(jī)+世紀(jì)星組態(tài)軟件無(wú)限點(diǎn)、Web兩用戶(hù)版。使用三菱中型Q02系列PLC執(zhí)行，通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及上位機(jī)數(shù)據(jù)采集和處理等，具有可靠性高，抗干擾才能強(qiáng)，功能強(qiáng)大，模塊化編程嚴(yán)謹(jǐn)，易標(biāo)準(zhǔn)化、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。膜回用途理系統(tǒng)運(yùn)行是一個(gè)非線(xiàn)性、時(shí)變、滯后的動(dòng)態(tài)過(guò)程，其中的恒流產(chǎn)水是整個(gè)處理過(guò)程中極其重要的一局部，決定其處理效果的關(guān)鍵因素是回用水池內(nèi)水質(zhì)的含鹽量上下，因此，可以說(shuō)含鹽量上下是電鍍廢水回用系統(tǒng)的最主要影響因素。在系統(tǒng)中，恒流產(chǎn)水是通過(guò)變頻器本身的PID功能來(lái)加以調(diào)節(jié)的。系統(tǒng)產(chǎn)水時(shí)，P

6、LC將設(shè)定產(chǎn)水流量通過(guò)MODBUSRTU協(xié)議通訊協(xié)議傳遞給變頻器，變頻器啟動(dòng)帶動(dòng)高壓泵轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，在高壓錯(cuò)流的作用下，RO膜中心管便產(chǎn)出低鹽度水來(lái)；流量計(jì)檢測(cè)出當(dāng)前的產(chǎn)水流量，轉(zhuǎn)換為420mA電流信號(hào)，傳回給變頻器與設(shè)定產(chǎn)水流量比擬，通過(guò)PID調(diào)節(jié)功能使產(chǎn)水流量與頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速漸漸地到達(dá)一個(gè)較為穩(wěn)定值。本工程的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場(chǎng)HMI和上位機(jī)監(jiān)控兩局部。選用威綸電氣公司MT6100IV型人機(jī)界面。HMI主要用于顯示設(shè)備和系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，屏幕中的組態(tài)畫(huà)面可顯示相應(yīng)的系統(tǒng)工作狀態(tài)信息，輸入數(shù)值或字符可與PLC進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，從而產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，進(jìn)而控制系統(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵、攪拌機(jī)、加藥泵、閥門(mén)運(yùn)

7、行的監(jiān)控，并且可以對(duì)存放器的局部參數(shù)進(jìn)展設(shè)定。在詳細(xì)設(shè)計(jì)上，以實(shí)用為根本出發(fā)點(diǎn)，在界面上表達(dá)出根本的輸入按鍵與輸出狀態(tài)顯示，同時(shí)以生動(dòng)的圖形來(lái)模擬表示電鍍廢水處理系統(tǒng)的根本工作流程，最后做出明晰簡(jiǎn)約的界面。為方便管理人員監(jiān)視分析系統(tǒng)工作情況，我們借助三菱以太網(wǎng)模塊QJ71E71及世紀(jì)星組態(tài)軟件搭建了一個(gè)SCADA系統(tǒng)平臺(tái)。將系統(tǒng)的橫向信息同一層不同節(jié)點(diǎn)的通信和縱向通信上、下層之間的通信加以結(jié)合，可以進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)控制、故障診斷、過(guò)程優(yōu)化、信息傳送等綜合處理，實(shí)現(xiàn)混合智能優(yōu)化控制，使控制系統(tǒng)靈敏、可操作、方便擴(kuò)大控制規(guī)模。世紀(jì)星組態(tài)軟件是一套用來(lái)構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，基于Windows平

8、臺(tái)運(yùn)行，具有靈敏的可視化界面，實(shí)用性強(qiáng)，并行處理性能良好。世紀(jì)星組態(tài)軟件完成的任務(wù)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)以及語(yǔ)音報(bào)警功能，各類(lèi)報(bào)表打印，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線(xiàn)查詢(xún)打印等。組態(tài)軟件的核心是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，所以先在世紀(jì)星的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義連接變量和所需的變量，然后單獨(dú)對(duì)每個(gè)變量設(shè)置屬性，如上下限報(bào)警、最正確反響條件、是否存盤(pán)以及存盤(pán)周期等4結(jié)語(yǔ)由于本工程是實(shí)際應(yīng)用工程工程，故而程序龐大且復(fù)雜。經(jīng)過(guò)仔細(xì)耐心的分析，并參閱大量資料，筆者漸漸熟悉了各個(gè)模塊的應(yīng)用以及PLC編程的思路。在實(shí)際工程中有很多傳感器，數(shù)據(jù)可以直接反響進(jìn)入遠(yuǎn)程AD，通過(guò)RS485傳回PLC，由于電鍍廢水處理過(guò)程過(guò)于龐大，只能到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，調(diào)試起來(lái)也比擬困難。但通過(guò)不斷調(diào)試、思索、修改、總結(jié)，筆者逐步熟悉并掌握了PLC模塊編程、MODBUSRTU協(xié)議通訊、工業(yè)TCP/IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議通訊、變頻器和人機(jī)界面的實(shí)際應(yīng)用。本工程至今已投運(yùn)四年多，整個(gè)工程運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，顯示功能齊全，且故障率低，得到了廠(chǎng)方的一致好評(píng)，到達(dá)了節(jié)能、環(huán)保、高效的目的。 羅敏 單位：威士邦廈門(mén)環(huán)境科技參考文獻(xiàn)【1】陳立定，吳玉香，蘇開(kāi)才.電氣控制與可編程控制器.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001：67-7