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文章来源 毕业论文网 www.biyelunwen.com.cn浅析机电一体化在线闭环投加药设备文章来源 毕业论文网 www.biyelunwen.com.cn 摘 要: (粉体)投加药设备是广泛应用于钢厂、电厂、造纸、石化、生活污水等水处理领域的一种设备,但均为单体投加设备,没有实时在线控制功能。阐述机电一体化(粉体)在线投加药设备的设计原理,及PLC控制原理。关键词: 机电一体化;在线控制;PLC控制未来10年是我国污水处理市场的黄金时代,将建成上千座污水处理厂。每座污水处理厂每天要排放含水率约99.2 的剩余污泥数百乃至上万吨。污泥处理技术包括了污泥的浓缩、脱水和干燥三方面的技术。目前国内的污泥脱水主要采用压滤机和离心机技术,污泥经浓缩和脱水后生成泥饼。无论那一种处理方式其脱水效果的好坏,都无一例外的对预处理的污泥浓度的稳定性有着直接重要的关系。1 设备特点及应用目前国内污泥处理的主要方法,是利用粉体投加设备向浓缩池内投加固定浓度和固定量的絮(混)凝药剂,浓缩池内污水中的杂质和悬浮颗粒被凝结后沉人池底,再经泥浆泵输送到脱水设备进行脱水处理。由于污水中的杂质及悬浮颗粒的含量是不固定的,这就造成了絮(混)凝后泥浆浓度的不稳定,从而使脱水设备的脱水效果不理想和不稳定。机电一体化(粉体)在线闭环投加药设备,采用SCD游动电流检测仪表时实检测输送泥浆管道中泥浆浓度的变化。并将该浓度变化信号送PLC(可编程控制器)处理后,通过变频器控制药剂输送计量泵即控制投加药的量,从而控制泥浆的混凝浓度,不仅使其浓度稳定,而且使药剂的投加达到了最优化。SCD游动电流检测仪表是用于污水处理中的污泥沉淀脱水、压滤等过程工艺的自动控制中。他可测控经化学处理后的水(或废水)样中,带电离子或颗粒在SCD取样室内的两个电极之间产生的电流。此电流的大小决定于混凝后仍留在水中的正(或负)离子的净余量,因而流动电流值可间接反映混凝效果。机电一体化粉体在线投加设备,所有气、水、电部件均送PLC控制处理,因此整个系统具有高稳定性和可靠性。(1)SCD游动电流检测仪采用美国米顿罗公司生产的SC2200产品。该产品稳定性好;精度高。(2)控制系统采用德国SIEMENS(西门子)公司生产的s7200 PLC控制器,使其具有高可靠性,其它主要器件均采用施耐德公司产品。控制功能包括:现场手动、自动、远方3种控制方式。(3)液位检测仪表采用了德国EMENS(西门子)公司生产的THE PROLE一体化超声波液位变送器,输出420 mA信号,保证了信号的可靠性和准确性。粉位检测采用德国E+H公司生产的阻旋式料位计,用于检测料仓内的粉料情况并送PLC柜处理及显示。(4)实现了过程全自动处理即无人值守,改善了作业环境,降低了工人的劳动强度。2 系统结构和工作原理2.1 系统结构该系统主要由以下部件组成:料仓、供粉机、搅拌机、溶解罐、水用电磁阀、计量泵、超声波液位变送器、SCD游动电流检测仪、粉位计、流量计、PLC控制柜等。2.2 工作原理当料仓内的粉料低于低粉位时,该粉位检测计发出声光报警信号通知操作人员添加粉料至料仓。当超声波液位计检测到溶解罐内的液位低于设定的配制液位值时,PLC发出控制命令;开启进水电磁阀,启动电磁牵引器,使其打开供粉机出口密封压板,启动变频器使供粉机按照预先设定好的频率(供粉量)运行。供粉机输送的助凝剂粉料落人混合器,经水旋流混合后进人溶解罐内。当溶解罐液位上升到搅拌机液位时,PLC发出搅拌机启动指令,搅拌机的启动停止受搅拌机液位控制。当供粉机运行到PLC预置好的时间时,PLC发出命令;停供粉机、关闭电磁牵引器。当液位上升至高液位时,关闭进水电磁阀,配制过程结束。计量泵按PLC设定的速度(投加量)输送药液至污泥输送管中。当SCD检测仪送至PLC的反馈信号(020mA),小于PLC设定值时;经PLC运算处理后控制变频器的控制电流;改变计量泵的药液输送量,从而达到在线闭环控制泥浆浓度的目的。2.3 PLC控制系统系统中的所有电气驱动部件均在PLC控制下运行,因此要求控制部分具有高可靠性和稳定性。机电一体化粉体在线闭环投加设备控制主机采用了SIEMENS(西门子)公司生产的s7200系列PLC控制器。该PLC广泛应用在大型钢铁企业的自动化控制上,具有编程语言丰富、通信便捷多样、稳定性高等优点,使得整个控制系统的整机性能有了质的提高。机电一体化粉体在线闭环投加设备通过在宝钢、马钢等冷扎水处理项目上的实际应用达到了国内领先水平。3 应用效果机电一体化粉体在线闭环投加设备的使用,达到了:(1)使絮凝剂投加最优化;(2)降低化学品投加成本;(3)提高了污泥脱水率;(4)保证了脱水设备的出泥稳定性;(5)符合控制工艺要求;(6)减少设备检修停运时间;(7)实现了真正的泥浆在线闭环检测;(8)迅速反映水质、水量和药量变化,实现加药效果自动跟踪;(9)相同的水质条件下,降低混凝剂的投加量,从而降低成本,迅速收回投资;(1O)提高了可靠性,防止人为操作失误,实现监测反应过程,能及时发现投加系统的故障。
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