基于S7—200PLCSBR污水处理控制系统设计1、引言近十年来，我国的经济迅速发展，工业废水、城市生活 污水的净化处理已经成为当务之急采用新的污水处理工艺 是提高污水处理效果、降低处理功耗的关键而新的污水处 理工艺对进行监测自动化、实时控制和系统可靠性都提出了 更高的要求我们对电气控制的要求为：对于所控制的量可 以实现实时检测以及控制，可以完成日常管理的信息化管 理，实现PLC现场集中控制，在恶劣的环境下能够稳定、可 靠地持续运行，以及系统远程监控，以实现污水处理全过程 的自动化控制2、SBR污水处理控制SBR法是歇式活性污泥法的简称，是一种按照一定的时 间顺序间歇式操作的污水生物处理技术，也是一种按间歇曝 气方式来运行的活性污泥工业污水处理技术，又称序批式活 性污泥法其反应机理及去除污染物的机理与传统的活性污 泥法基本相同，只是运行操作方式不尽相同SBR法与传统 的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来分割流程 各单元，以时间分割操作代替空间分割操作，非稳态生化反 应代替生化反应，静置理想沉淀代替动态沉淀等整个过程 对于单个操作单元而言是间歇进行的，但是通过多个单元组 合调度后又是连续的，在运行上实现了有序和间歇操作相结 合。
工业污水处理工艺流程图如图1所示3、基于S7-200PLC的污水处理控制系统硬件设计3. 1控制系统总体框图工业污水处理系统的电气控制系统总框图如图1所示， PLC为核心控制器，通过检测操作面板按钮的输入、各类传 感器的输入，以及相关模拟量的输入，完成相关设备的运行、 停止和调速控制3.2工作过程在手动状态下，各类设备的控制是根据操作面板上的按 钮输入来控制，无逻辑控制，即可不根据传感器的状态进行 控制在自动方式下进行闭环控制，系统根据检测到外部传 感器的状态对设备进行启停控制，其工作过程如下1) 接通电源，启动自动控制方式，启动潜水搅拌器 和刮泥机；(2)运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行 一段时间然后停止一段时间，循环进行；(3)根据反馈回来 的液位差状态控制清污机的运行与停止；(4)进水泵房中的 潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制；(5) 转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后进行控 制，同时控制分离机的运行与停止；(6)污泥回流泵的运行 与停止根据液面的高低进行控制；(7)在污泥脱水系统中， 离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备3. 3 PLC的I/O资源配置根据系统的功能要求，对PLC的I/O进行配置，根据控 制系统的功能要求，设计出工业污水处理控制系统的硬件连 线图如图2所示，此控制面板上的手动控制部分主要在调试 系统时使用。
4、 工业污水处理系统PLC软件系统设计采用西门子公司为S7-200系列PLC开发的 STEP7-Micro/WIN32作为编程软件，根据控制系统的控制要 求和硬件部分的设计情况及PLC控制系统I/O的分配情况， 进行软件编程设计在软件的设计中，首先按照需要实现的 功能要求做出流程框图，其次按照不同功能编写不同功能模 块4. 1总体流程设计根据系统的控制要求，控制过程可以分为手动控制功能 和自动运行功能在手动控制模式下，每个设备可以单独运 行，以测试设备的性能，如图3所示：4. 2手动模式在手动模式下，可单独调试每个设备的运行，如图4所 示在此模式下，可以通过按钮对格栅机、清污机、转碟曝 气机、刮泥机，以及各类泵进行控制，对于转碟曝气机的控 制，可以通过按钮增大或减小变频器的频率来改变其速度， 以检测调试性能4.3动模式处于自动方式时，系统上电后，按下自动启动确认后系 统运行，系统开始工作，其工作过程包括以下几个方面1)系统上电后，按下自动启动确认按钮，启动潜水 搅拌器和刮泥机；(2)启动粗格栅系统；(3)启动潜水泵;(4)启动细格栅系统；(5)启动曝气沉砂系统；(6)启动 污泥回流系统；(7)启动污泥脱水系统。
以上工作过程并不 是顺序控制方式，而是按照PLC检测到传感器状态进行启动 如图5所示：在自动控制模式流程图中，调用了各个控制系统的程 序，主要包括粗格栅系统程序、潜水泵程序、细格栅系统程 序、曝气沉砂系统程序、污泥回流泵系统程序以及污泥脱 水系统程序，下面以粗格栅系统程为例介绍子程序的工作过 程粗格栅系统程序主要控制粗格栅机和清污机的运行，其 工作过程包括以下几个方面：(1)自动过程开始启动粗格栅 机，定时20mino (2)定时到，停止运行粗格栅机2h3) 2h定时到，运行粗格栅机20min,循环进行4)同时检查 液面差，若超过设定值则启动清污机5)液面差值低于设 定值，停止清污机运行粗格栅系统工作流程图如图6所示:5、结语本文针对SBR污水处理工艺的特点，采用基于s7—200 的污水处理控制系统，具有可靠性能高，系统造价低，能耗 较小的诸多优点，本系统在石龙糖厂投运至今一直稳定、可 靠运行，提高污水处理的自动化和管理水平，从而大大降低 了工人的劳动强度，具有良好的社会效益和经济效益参考文献[1] 程玉华.西门子S7-200工程应用实例分析[M].北 京：电子工业出版社，200&1.[2] 张培山，钟昆.基于PLC的工业污水处理厂自控系统 的实现[J].控制系统，2006, 5.[3] 李英辉，赵豫龙，戴青云.基于PLC的污水处理系统 [J].石家庄职业技术学院报，2008, 6.。