三菱FX3U控制的废水处理系统探究

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三菱FX3U控制的废水处理系统探究

摘要:针对近年来我国污水废水增多问题,基于三菱fx3u设计一种PLC控制的废水处理系统。根据污水处理的实际需求,依靠FX3U设计污水各阶段的自动处理程序,旨在使废水处理系统工作平稳可靠和实现自动化控制。

关键词:程序设计;三菱FX3U;废水处理;自动控制

随着我国经济的快速发展,城市居民和部分企业用水量需求增大,产生的污水废水也随之增多。目前处理污水废水的方法主要是排入河流,会对周边环境产生一定的不良影响。PLC作为通用工业控制计算机,具有编程简单、易于学习、通用性好、耐腐蚀、抗干扰能力强等优点,可用少量逻辑控制指令实现继电器控制,是设计废水处理系统的较优工具。为此,设计一种废水处理系统,以期提供一种治理城市生活废水的方式,为居民身体健康和生活环境安全提供保障。

1废水处理系统的设计

1.1整体结构

废水处理系统由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱等组成,通过电动阀、风机、1#清水泵、2#清水泵等动作来完成对废水处理。其具体结构如图1所示。

1.2工作原理

污水处理的第一阶段:当污水池中的水位处于低水位或无水状态时,电动阀自动开起纳入污水。当污收稿日期:2021-07-12作者简介:蔡婷婷(1984—),女,硕士,讲师,从事电气控制系统设计及机电一体技术的实践研究。水池纳入的污水至高水位时,电动阀关闭,污水池中的污水呈微氧和厌氧状态。污水处理的第二阶段:采用降解大分子污染物的好氧处理(曝气),对污水进行脱色、除臭、平衡菌群pH值、高效除污处理,整个处理过程一般需要6~8h。曝气管路上安装排空电磁阀,当电动阀门关闭后,排空电磁阀开启,罗茨风机延时空载起动,然后排空电磁阀关闭,污水池开始曝气。污水处理的第三阶段:曝气处理结束后,排空电磁阀再次开启,罗茨风机空载停机,然后排空电磁阀延时关闭;经过0.5h的水质沉淀后,启动1#清水泵,将沉淀后的水泵入清水池;当清水池中的水位升至正常高水位时,1#清水泵自动停止运行;这时,2#清水泵启动向中水箱泵水,当水箱内达到正常高水位时,2#清水泵停止运行,水箱内的水全部完成处理。

2基于三菱FX3U的系统控制

2.1输入/输出点地址分配

2.2程序设计

1)系统启动过程如图2所示。PLC得电的一瞬间,置位块S0,按下启动按钮SB1,使X0得电,同时置位Y16使运行指示灯HL1常亮,完成系统最初的启动。

2)污水处理第一阶段的进水过程如图3所示。当污水池中的水位处于低水位或无水状态时,按下按钮SB3,使得X2得电,步进电机以200Hz频率正转4圈,带动机构使电动阀开启到最大位置,开始纳入污水。当池中纳入的污水升至正常高水位时,传感器SQ1检测到后发送信号,步进电机再次以200Hz频率反转,并带动机构使得电动阀关闭。

3)污水处理第二阶段的曝气过程如图4所示。电动阀门关闭后,伺服电机以3600Hz的脉冲频率正转4圈,排空电磁阀门开启到最大位置。3s后风机电机低速启动,通过外部时间继电器进行计时。计时结束后,排空电磁阀关闭,风机电机开始高速运行,污水池开始曝气,使设备曝气30s。

4)污水处理最终净水过程如图5所示。排空电磁阀开启到最大模式运行,6s后排空电磁阀以3600Hz的脉冲频率再次关闭。15s后,电机M3以50Hz频率运行拖动清水泵1#,将沉淀后的水泵入清水池中。清水池中的水位上升至中位时,传感器SQ2给出信号,则M3电机以20Hz的频率运行。当清水池中的水位上升至高位时,传感器SQ4给出信号,同时清水泵1#自动停止。这时M3电机起动运行拖动清水泵2#,自动向水箱中泵水。当水箱内的水位上升至中位时,M3电机切换为30Hz频率运行,直到水位上升至高位,由传感器SQ4给出信号后,清水泵2#自动停止运行,这时水箱内的水全部处理完成。

5)按下急停按钮SB2后,X1得电瞬间,状态寄存器S和辅助继电器M复位,达到迅速停止的目的。

3结论

建立城市污水处理系统,能够有效的处理生活废水,保护城市生态环境,有利于实现可持续性发展。基于三菱FX3U控制的废水处理系统工作平稳可靠,实现自动化控制,处理废水效果理想,可满足城市废水处理的需求。

作者:蔡婷婷 单位:江苏联合职业技术学院