一種基于plc的廢水變純凈水裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及無線通信技術及計算機【技術領域】，尤其涉及一種基于PLC的廢水變純凈水裝置。解決的技術問題是現(xiàn)有廢水處理裝置的能耗太高,且大量的廢水處理后并不能變成可供人們使用的干凈的水。一種基于PLC控制的廢水變純凈水的處理裝置,包括：PLC控制系統(tǒng)、控制一級廢水處理裝置、二級廢水處理裝置對廢水進行處理，所述PLC控制系統(tǒng)通過Profibus總線連接外部計算機設備。產(chǎn)生的有益效果是：通過PLC系統(tǒng)控制廢水處理裝置，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的綜合自動化,且系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易；另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。
【專利說明】 一種基于PLC的廢水變純凈水裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線通信技術及計算機【技術領域】，尤其涉及一種基于PLC的廢水變純凈水裝置。

【背景技術】
[0002]廢水是指居民活動過程中排出的水及徑流雨水的總稱。它包括生活污水、工業(yè)廢水和初雨徑流入排水管渠等其它無用水，一般指沒有利用或沒利用價值的水。廢水的危害是很大的，廢水中含有大量的固體污染物、有機污染物、有毒污染物等?，F(xiàn)實生活中廢水的最大來源處便是工業(yè)廢水?，F(xiàn)在的廢水處理裝置都是通過生物、物理、化學三種方法來進行處理的，處理后的廢水并不能直接應用，而是排出。
[0003]那么把廢水變?yōu)榧儍羲@一發(fā)明技術對于人們的生產(chǎn)、生活就有著重要的意義了。
[0004]現(xiàn)今的工控行業(yè)，在企業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化的要求下，現(xiàn)場總線應運而生并且滿足了工業(yè)的需求。而在眾多的現(xiàn)場總線技術中，Profibus總線脫穎而出，在現(xiàn)場總線【技術領域】中，Profibus因為擁有了穩(wěn)定的國際標準EN50170做保證而成為了國際市場的引領者，同時也成為了目前中國唯一的現(xiàn)場總線國家標準。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型要解決的技術問題是:現(xiàn)有廢水處理裝置的能耗太高，且大量的廢水處理后并不能變成可供人們使用的干凈的水。
[0006]本實用新型的目的是提出了一種基于PLC控制的廢水變純凈水的處理裝置，該裝置主要是由PLC控制系統(tǒng)，和廢水處理系統(tǒng)組成；由PLC控制的系統(tǒng)裝置，可以有效的控制廢水處理的時間和水流量，在對傳統(tǒng)的廢水處理工藝改進的前提下，使用PLC再次對處理過的廢水進行處理，以達到相對純凈水的目的。此目的是通過如下方式實現(xiàn)的:一種基于PLC的廢水變純凈水裝置，包括:PLC控制系統(tǒng)、一級廢水處理裝置、二級廢水處理裝置及外部計算機設備；所述一級廢水處理裝置采用物理法、生物法、化學法中的一種或幾種對廢水進行初步的處理；所述二級廢水處理裝置采用反滲透處理裝置對廢水進行二次處理；所述一級廢水處理裝置和二級廢水處理裝置均受所述PLC控制系統(tǒng)控制，所述一級廢水處理裝置處理后的廢水送入所述二級廢水處理裝置；所述PLC控制系統(tǒng)連接所述外部計算機設備。通過PLC控制系統(tǒng)控制一級廢水處理裝置對廢水進行初步處理，然后通過二級廢水處理裝置進行二次處理，處理經(jīng)過二次處理后的污水可供使用。
[0007]進一步地，所述一級廢水處理裝置包括:依次相連的初步沉淀裝置、污泥回流處理裝置以及其他固體沉淀物裝置。
[0008]進一步地，所述初步沉淀裝置包括依次相連的格柵、初沉池、曝氣池及中和反應池。
[0009]進一步地，所述的污泥回流處理裝置包括依次相連的污泥回流裝置和污泥處理裝置，所述格柵、初沉池、曝氣池均連接所述污泥回流裝置。
[0010]進一步地，所述的固體沉淀物裝置包括以次相連的二沉池、絮凝沉淀池及高效纖維過濾器，所述二沉池連接所述污泥回流裝置。
[0011]進一步地，所述的二級廢水處理裝置包括過濾裝置、高壓泵，所述的過濾裝置和高壓泵通過循環(huán)管道連接透析機。
[0012]進一步地，所述二級廢水處理裝置還包括一個和循環(huán)管道相連的用于調(diào)節(jié)供水壓力的二級泵。
[0013]進一步地,所述PLC控制系統(tǒng)和外部計算機設備通過Profibus總線連接。
[0014]本實用新型的有益效果是:(I)通過PLC系統(tǒng)控制廢水處理裝置，PLC系統(tǒng)構成靈活，擴展容易，以開關量控制為其特長；也能進行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機構成復雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的綜合自動化。(2) PLC使用方便，編程簡單，可采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。(3)PLC能適應各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠高于其他各種機型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本系統(tǒng)的結構示意圖；
[0016]圖2是PLC的設計原理圖；
[0017]圖3是Prof ibus網(wǎng)絡圖
[0018]圖4是廢水初步處理流程圖；
[0019]圖5是廢水二級處理流程圖。

【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本實用新型通過PLC控制整個系統(tǒng)。在廢水處理的過程中，PLC對其各項工藝的時間進行控制。廢水經(jīng)過一級廢水處理裝置初次處理之后，通過管道送入二級廢水處理裝置進行二級處理，使廢水變?yōu)橄鄬儍舻乃?，在此過程中，PLC通過控制變頻器對其高壓泵的轉速進行控制，待處理的水通過高壓泵輸送到循環(huán)管道中供透析機進行二級反滲透處理，循環(huán)管道上連接二級泵，通過二級泵的變頻控制來調(diào)節(jié)供水壓力，從而達到控制壓力和水流量的目的。一旦壓力或者水流量超過設置的界限，PLC就會發(fā)出信號，提示系統(tǒng)異常。PLC中的數(shù)據(jù)通過Profibus總線傳輸給外部計算機設備。
[0021]整個技術的核心就是將處理過的廢水變?yōu)橄鄬Φ募儍羲?。主要是利用PLC可控制編程器和二級反滲透技術來實現(xiàn)的，該設備的操作過程如下:
[0022]首先，將所需要的設備都準備好，了解下各個設備如PLC可編程控制器的原理及使用方法、Profibus總線的相關知識、以及滲透工藝的流程、變頻器的使用原理等等。
[0023]然后，將所有準備好的設備都搭建好，完成對各功能部分的設計方案，并且能夠運用掌握的知識來調(diào)整相關設備的使用。
[0024]最后，取工業(yè)廢水少許，經(jīng)過上述的廢水處理系統(tǒng)，然后將得到的處理過的廢水按照變?yōu)橄鄬儍羲姆桨竵聿僮?。此過程中都利用了 PLC和Profibus總線來進行控制，并且與外部計算機設備進行鏈接、接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0025]下面就各個模塊做詳細的說明:
[0026]如圖2所示，PLC的工作原理如下:
[0027]可編程控制器PLC的外部通用設備主要由編程器、計算機、打印機等組成。PLC內(nèi)部的軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分?？删幊炭刂破魇且环N以微處理器為基礎，帶有指令存儲器和輸入輸出接口，又綜合了計算機技術、自動控制技術以及現(xiàn)代通信技術的新一代工業(yè)控制裝置。PLC設置有數(shù)據(jù)發(fā)送和接收指令的功能，可與計算機等其他外部設備進行鏈接。PLC同時也設置了報警和運行信息顯示的功能，它在系統(tǒng)發(fā)生異常時自動停止運行并發(fā)出報警信號，能夠保護和恢復現(xiàn)場，且能通過軟件進行故障監(jiān)控。
[0028]如圖3所示，Profibus總線設計網(wǎng)絡圖原理及應用場合如下:
[0029]Profibus總線是一種國際化、開放式、不依賴于設備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標準，廣泛適用于制造業(yè)自動化，流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等其他領域自動化。在數(shù)據(jù)采集控制過程中，要求在遠程控制室對數(shù)據(jù)進行觀測，并向相應的控制設備發(fā)送實時控制信號，所以現(xiàn)場與遠程計算機的實時通訊成為整個系統(tǒng)的基礎。Profibus可以實現(xiàn)多點、雙向通信能力，同時增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護性，擴展了總線的共摸范圍。其采用四線連接時，就只能實現(xiàn)點對多的通信了。
[0030]如圖4所示，一級廢水處理裝置廢水處理流程設計如下:
[0031]廢水處理綜合考慮投資、運行成本、處理效果等因素，一般的處理可以分為三類即物理處理、生物處理和化學處理。物理處理后并不能達到排放標準，生物處理主要是去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)。但是一般工廠里的廢水是使用生化工藝來處理的。
[0032]如圖5所述，二級廢水處理裝置廢水處理流程如下:
[0033]在進行變純凈水的處理方案設計之前，需要先分析一下經(jīng)過處理過的廢水中還有可能含有的雜質(zhì)和微量元素類型。常見的雜質(zhì)有:懸浮物質(zhì)，包括礦物質(zhì)，如泥土和沙等；有機懸浮物，如植物遺體，細菌等；硅膠物質(zhì)，如硅、鐵等；還有一些難以溶解的物質(zhì)。此外，本設計中對于水源也是有要求的，要求水源能保證連續(xù)供水，水壓穩(wěn)定。考慮水源供水管徑和供水壓力，在供水管路上安裝總水閥門和壓力表，以便于對供水情況能夠及時掌握。
[0034]本設計是先對處理過的廢水進行再次的反復過濾，濾除掉一些固體顆粒物質(zhì)，然后對處理過的廢水進行二級反滲透處理，得到的透析用水先儲存在純水箱中，再通過高壓泵輸送到循環(huán)管道中供透析機使用，循環(huán)管道中未用完的透析用水回流至純水箱中。此過程中通過對二級泵的變頻控制來調(diào)節(jié)供水壓力，通過循環(huán)往復的使用反滲透處理，兩種不同濃度的液體，就會被半透膜分開，低濃度液體中的溶質(zhì)就會向高濃度一側移動，如果在高濃度一側施加壓力，溶質(zhì)就會從高濃度一側移向低濃度一側。如此循環(huán)此設計過程，就會得到相對的純凈水了。
【權利要求】
1.一種基于PLC的廢水變純凈水裝置，其特征在于包括:PLC控制系統(tǒng)、一級廢水處理裝置、二級廢水處理裝置及外部計算機設備； 所述一級廢水處理裝置采用物理法、生物法、化學法中的一種或幾種對廢水進行初步的處理；所述一級廢水處理裝置包括依次相連的初步沉淀裝置、污泥回流處理裝置以及其他固體沉淀物裝置；所述初步沉淀裝置包括依次相連的格柵、初沉池、曝氣池及中和反應池；所述的污泥回流處理裝置包括依次相連的污泥回流裝置和污泥處理裝置，所述格柵、初沉池、曝氣池均連接所述污泥回流裝置； 所述二級廢水處理裝置采用反滲透處理裝置對廢水進行二次處理； 所述一級廢水處理裝置和二級廢水處理裝置均受所述PLC控制系統(tǒng)控制，所述一級廢水處理裝置處理后的廢水送入所述二級廢水處理裝置； 所述PLC控制系統(tǒng)連接所述外部計算機設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于PLC的廢水變純凈水裝置，其特征在于:所述的固體沉淀物裝置包括以次相連的二沉池、絮凝沉淀池及高效纖維過濾器，所述二沉池連接所述污泥回流裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于PLC的廢水變純凈水裝置，其特征在于:所述的二級廢水處理裝置包括過濾裝置、高壓泵，所述的過濾裝置和高壓泵通過循環(huán)管道連接透析機。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于PLC的廢水變純凈水裝置，其特征在于:所述二級廢水處理裝置還包括一個和循環(huán)管道相連的用于調(diào)節(jié)供水壓力的二級泵。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于PLC的廢水變純凈水裝置，其特征在于:所述PLC控制系統(tǒng)和外部計算機設備通過Profibus總線連接。
【文檔編號】C02F9/02GK204237630SQ201420539752
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權日:2014年9月19日
【發(fā)明者】徐曉聲, 王思璇 申請人:鎮(zhèn)江坤泉電子科技有限公司