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矿井水处理监控软件设计说明书

发布时间:2019-05-27 13:27:21   来源:    浏览次数:

1、综述
1.1 主要功能:
   对预处理单元(混凝沉淀+无阀滤池)和深度处理单元(瓷砂过滤+RO反渗透系统)的手/自动完全控制。包括预处理单元:调节池出水流量调节;混凝沉淀+过滤及PH控制,污泥脱水控制;深度处理单元:瓷砂过滤器的过滤/反洗控制以及RO反渗透系统的控制。加药系统控制。各电控设备的工作状态显示,液位、流量、压力、温度、PH和电导率等工艺参数的实时显示、记录、查询、打印等功能。
1.2 技术特点:
1)、采用PLC+工控机集中控制,控制方式分为手动、自动;
2)、RO系统的高压泵采用变频恒流量控制,PID参数可根据工艺需要在线修
改。
   3)、时间等参数可在线修改,操作灵活方便。
4)、工艺参数的实时、历史曲线,报警记录及数据报表可在线浏览,查询,  
   打印,复制。存储时间长达十年。
   5)、PLC与上位机采用TCP/IP协议进行通讯。
2、需求分析
   煤炭是我国重要的基础能源和原料,在国民经济中具有重要的战略地位,在我国一次能源结构中,煤炭占到70%以上。在煤炭开采的过程中不可避免地大量排放矿井水和破坏水资源。目前,全国煤矿矿井水排放量约为42亿吨,约占整个采矿业(有色冶金、黄金、化工等矿山)的80%,而利用率约为50%。我国大部分富煤地区就是贫水地区。一般情况下,每挖1吨煤可排放2-3吨的水,2005年山西煤炭产量约5.5亿吨,这就意味着约有13亿吨水资源受到破坏,水量排放之大,水资源浪费之多触目惊心。
为保障矿山地区水资源可持续利用,国家发改委、国家能源局近日联合印发
了《矿井水利用发展规划》(以下简称《规划》),要求以提高矿井水利用率为目标,以企业为主体,以市场为导向,以技术创新为动力,促进矿井水净化处理工程建设,推动矿井水利用产业化发展。《规划》提出,到2015年,逐步建立较完善的矿井水利用法律法规体系、宏观管理和技术支撑体系,实现矿井水利用产业化;全国煤矿矿井水排放量达71亿立方米,利用量54亿立方米,利用率提高到75%,新增矿井水利用量18亿立方米,加上非煤矿山新增矿井水利用量约5亿立方米,全国新增矿井水利用量约23亿立方米。
将矿井水净化处理后作为矿区生活用水和工业用水,不仅节约了水资源,而
且避免了未经处理直接外排污染地表水环境,经济、环境和社会效益明显。
3、软件功能
本矿井水处理系统采用Siemens公司S7-300 PLC控制。
3.1混凝沉淀控制子程序
矿井水在井下混合后排出,考虑到后续沉淀过滤的稳定进水,设置缓冲调节池均衡水质水量。调节池设计容积较大,分两格。考虑到系统灵活运行,两格可独立运行,分别设置刮泥机及排泥泵。在缓冲调节阶段,大颗粒悬浮物,比重较大的物质自然沉淀,由机械刮泥排至泥斗,由排泥泵输送至污泥浓缩池。废水由提升泵提升经管道混合器进行PH调节和混合至后续设施。调节池出水设置在线PH及流量监测,在线流量监测异常时报警提醒调整处理参数。

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3.2污泥脱水控制子程序
3.3 瓷砂过滤器控制子程序
系统中瓷砂过滤器共四台(01-04),同时运行过滤程序,依次进行反冲洗程序;过滤反洗周期为24小时,累计过滤24小时,进行一次反冲洗。过滤器反冲洗前,先停过滤加压泵和RO系统,三分钟后先关过滤进、出水阀,然后,开反洗进、出水阀,再开反洗泵,进入反洗状态。反洗结束后回到过滤状态。
3.4网络配置
本系统分为两级计算机网络,第一级网络为ETHERNET网,第二级网络为MPI网。
4、HMI
自动控制系统采用PLC+工控机的方式,本系统的工控设备使用S7-300系列
PLC。系统分为两种控制方式:自动运行方式和手动运行方式。自动运行通过工控机上进行参数设定;手动运行通过PLC柜面板旋钮控制启停。通过工控机可以直观地了解整个工艺系统的状况及单元设备的运行状态。可以随时轻松完成对系统的工艺参数进行修改与调整。生产过程中出现故障时,及时发出声光报警,同时画面闪烁显示,并记录,查询。所有的工艺参数如液位、流量、压力等均进行历史趋势和实时趋势的显示和记录,以便进行运行分析及故障分析,使我们准确掌握设备运行情况。

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