1、綜述
1.1 主要功能:
   對預處理單元(混凝沉淀+無閥濾池)和深度處理單元(瓷砂過濾+RO反滲透系統)的手/自動完全控制。包括預處理單元:調節池出水流量調節;混凝沉淀+過濾及PH控制,污泥脫水控制;深度處理單元:瓷砂過濾器的過濾/反洗控制以及RO反滲透系統的控制。加藥系統控制。各電控設備的工作狀態顯示,液位、流量、壓力、溫度、PH和電導率等工藝參數的實時顯示、記錄、查詢、打印等功能。
1.2 技術特點:
1)、采用PLC+工控機集中控制,控制方式分為手動、自動;
2)、RO系統的高壓泵采用變頻恒流量控制,PID參數可根據工藝需要在線修
改。
   3)、時間等參數可在線修改,操作靈活方便。
4)、工藝參數的實時、歷史曲線,報警記錄及數據報表可在線瀏覽,查詢,  
   打印,復制。存儲時間長達十年。
   5)、PLC與上位機采用TCP/IP協議進行通訊。
2、需求分析
   煤炭是我國重要的基礎能源和原料,在國民經濟中具有重要的戰略地位,在我國一次能源結構中,煤炭占到70%以上。在煤炭開采的過程中不可避免地大量排放礦井水和破壞水資源。目前,全國煤礦礦井水排放量約為42億噸,約占整個采礦業(有色冶金、黃金、化工等礦山)的80%,而利用率約為50%。我國大部分富煤地區就是貧水地區。一般情況下,每挖1噸煤可排放2-3噸的水,2005年山西煤炭產量約5.5億噸,這就意味著約有13億噸水資源受到破壞,水量排放之大,水資源浪費之多觸目驚心。
為保障礦山地區水資源可持續利用,國家發改委、國家能源局近日聯合印發
了《礦井水利用發展規劃》(以下簡稱《規劃》),要求以提高礦井水利用率為目標,以企業為主體,以市場為導向,以技術創新為動力,促進礦井水凈化處理工程建設,推動礦井水利用產業化發展?!兑巹潯诽岢?,到2015年,逐步建立較完善的礦井水利用法律法規體系、宏觀管理和技術支撐體系,實現礦井水利用產業化;全國煤礦礦井水排放量達71億立方米,利用量54億立方米,利用率提高到75%,新增礦井水利用量18億立方米,加上非煤礦山新增礦井水利用量約5億立方米,全國新增礦井水利用量約23億立方米。
將礦井水凈化處理后作為礦區生活用水和工業用水,不僅節約了水資源,而
且避免了未經處理直接外排污染地表水環境,經濟、環境和社會效益明顯。
3、軟件功能
本礦井水處理系統采用Siemens公司S7-300 PLC控制。
3.1混凝沉淀控制子程序
礦井水在井下混合后排出,考慮到后續沉淀過濾的穩定進水,設置緩沖調節池均衡水質水量。調節池設計容積較大,分兩格??紤]到系統靈活運行,兩格可獨立運行,分別設置刮泥機及排泥泵。在緩沖調節階段,大顆粒懸浮物,比重較大的物質自然沉淀,由機械刮泥排至泥斗,由排泥泵輸送至污泥濃縮池。廢水由提升泵提升經管道混合器進行PH調節和混合至后續設施。調節池出水設置在線PH及流量監測,在線流量監測異常時報警提醒調整處理參數。



3.2污泥脫水控制子程序
3.3 瓷砂過濾器控制子程序
系統中瓷砂過濾器共四臺(01-04),同時運行過濾程序,依次進行反沖洗程序;過濾反洗周期為24小時,累計過濾24小時,進行一次反沖洗。過濾器反沖洗前,先停過濾加壓泵和RO系統,三分鐘后先關過濾進、出水閥,然后,開反洗進、出水閥,再開反洗泵,進入反洗狀態。反洗結束后回到過濾狀態。
3.4網絡配置
本系統分為兩級計算機網絡,第一級網絡為ETHERNET網,第二級網絡為MPI網。
4、HMI
自動控制系統采用PLC+工控機的方式,本系統的工控設備使用S7-300系列
PLC。系統分為兩種控制方式:自動運行方式和手動運行方式。自動運行通過工控機上進行參數設定;手動運行通過PLC柜面板旋鈕控制啟停。通過工控機可以直觀地了解整個工藝系統的狀況及單元設備的運行狀態??梢噪S時輕松完成對系統的工藝參數進行修改與調整。生產過程中出現故障時,及時發出聲光報警,同時畫面閃爍顯示,并記錄,查詢。所有的工藝參數如液位、流量、壓力等均進行歷史趨勢和實時趨勢的顯示和記錄,以便進行運行分析及故障分析,使我們準確掌握設備運行情況。