西門子S7-200 SMART在好氧池排泥控制中的應用

韋瑞錄

（廣西機電職業技術學院，廣西 南寧 530007）

引言

城鎮污水處理中，好氧池排泥是污水處理工藝中一個非常重要的環節。好氧池的作用是讓活性污泥進行有氧呼吸，進一步把有機物分解成無機物。利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無害化的處理方法。水中的NH3-N（氨氮）進行硝化反應生成硝酸根，同時水中的有機物氧化分解供給吸磷微生物以能量，微生物從水中吸收磷，磷進入細胞組織，富集在微生物內，經沉淀分離后以富磷污泥的形式從系統中排出。西門子PLC是自動控制領域應用非常廣泛的PLC之一，西門子S7-200 SMART更智能、更經濟、高性能、更簡約小型的控制器，最適合應用在小型的控制系統，深受廣大用戶喜歡。本文將針對西門子S7-200 SMART在污水處理好氧池排泥控制中的應用進行相應闡述。

1 控制要求

污水處理好氧池將前物化池中的8個氣動（排泥）閥分成兩組，如圖1：將編號為A2～7的6個DN150氣動（排泥）閥分為第一組、編號為A1和A8的2個DN300氣動（排泥）閥分為第二組。每組氣動閥采用不同的排泥控制方式，互相不受影響。

1.1 第一組排泥閥的控制模式

控制部位為6個DN150氣動閥。將前物化池中的6個DN150氣動（排泥）閥（如圖1）按順序A2~7編號，每個閥門按秒計設置排泥時間（可在觸摸屏上設置更改）。具體做法是：第一步，先將A2氣動（排泥）閥打開至全開（在設定時間內若該閥門不能打開至全開，則需將這個閥門關閉并報警。同時，繼續打開下1個閥門，以此類推）；第二步，20 s（稱為：前物化混凝區排泥時間，按秒計可在觸摸屏上設置更改）后將下1個氣動（排泥）閥打開至全開，之后將上1個氣動（排泥）閥關閉；第三步，依此類推，直到最后1個氣動（排泥）閥開啟的時間達到設定值（前物化混凝區排泥時間）時將其關閉并結束工作。

啟動方式：手動即時啟動和定時（按小時）啟動兩種模式，啟動后按上面設置持續工作。完成一個周期后停止，待下一次手動即時啟動或定時（按小時）兩種模式啟動時才啟動，不采用自動啟動循環模式的方式。此外，另設開/關按鈕，可單獨對A2～A7氣動（排泥）閥進行開或關操作。

1.2 第二組排泥閥的控制模式

控制部位為2個DN300氣動閥。將前物化池中的2個DN300氣動（排泥）閥（如圖1）按順序A1和A8編號，每個閥門按秒計設置排泥時間（可在觸摸屏上設置更改）。具體做法是：（1）先將A1氣動（排泥）閥打開至全開（在設定時間內若該閥門不能打開至全開，則需將這個閥門關閉并報警。同時，繼續打開下1個閥門（即A8），以此類推）；（2）20秒（稱為：前物化沉淀區排泥時間，按秒計時可在觸摸屏上設置更改）后將A8氣動（排泥）閥打開至全開（在設定時間內若該不能打開至全開，則需將這個閥門關閉并報警，同時結束本次循環），之后將A1氣動（排泥）閥關閉；（3）接著對A8氣動（排泥）閥開啟的時間計時，達到設定值（前物化沉淀區排泥時間）時將其關閉，同時結束本次循環。

啟動方式：手動即時啟動和定時（按分鐘）啟動兩種模式，啟動后按上面設置持續工作。完成一個循環后暫停，接著按分鐘計時達到設定值（稱為：啟動前物化沉淀區循環排泥等待時間，可在觸摸屏上設置更改）時即開啟下一次循環排泥模式。直到按下“停止”鍵時，才結束以上自動啟動循環排泥模式。此外，另設開/關按鈕，可單獨對A1和A8氣動（排泥）閥進行操作。

1.3 統一要求

1）要求對所有閥門（即氣動閥）能否正常開或關進行監控，有故障時能夠及時報警（除每一組所有閥門都不能全開的外，不用停機）。同時，須將故障的位置和內容保存在斷電保持元件中（使用手動按鈕才能將其解除），并將其在觸摸屏上用中文顯示。

2）兩組閥門要形成互鎖，當一組開始排泥時，則要暫停（推遲）執行另一組排泥操作并在觸摸屏上用中文顯示此操作被鎖會推遲執行的內容。

3）前物化池均在排泥閥上安裝規格為DN100的氣動閥（稱為：氣沖閥），若遇相應的排泥閥開始工作時，該氣沖閥（DN100的氣動閥）必須立刻關閉并將工作狀態轉移到下一組氣沖閥。

2 PLC接線原理圖（見圖2）

3 PLC控制梯形圖（見圖3）

PLC控制梯形圖如圖4所示。

4 結語

目前該控制系統已經在多個污水處理廠投入運行，運行穩定正常，運行結果參數達到國家排放標準，得到用戶充分肯定認可。