西门子S7-200 SMART在好氧池排泥控制中的应用

韦瑞录

（广西机电职业技术学院，广西 南宁 530007）

引言

城镇污水处理中，好氧池排泥是污水处理工艺中一个非常重要的环节。好氧池的作用是让活性污泥进行有氧呼吸，进一步把有机物分解成无机物。利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。水中的NH3-N（氨氮）进行硝化反应生成硝酸根，同时水中的有机物氧化分解供给吸磷微生物以能量，微生物从水中吸收磷，磷进入细胞组织，富集在微生物内，经沉淀分离后以富磷污泥的形式从系统中排出。西门子PLC是自动控制领域应用非常广泛的PLC之一，西门子S7-200 SMART更智能、更经济、高性能、更简约小型的控制器，最适合应用在小型的控制系统，深受广大用户喜欢。本文将针对西门子S7-200 SMART在污水处理好氧池排泥控制中的应用进行相应阐述。

1 控制要求

污水处理好氧池将前物化池中的8个气动（排泥）阀分成两组，如图1：将编号为A2～7的6个DN150气动（排泥）阀分为第一组、编号为A1和A8的2个DN300气动（排泥）阀分为第二组。每组气动阀采用不同的排泥控制方式，互相不受影响。

1.1 第一组排泥阀的控制模式

控制部位为6个DN150气动阀。将前物化池中的6个DN150气动（排泥）阀（如图1）按顺序A2~7编号，每个阀门按秒计设置排泥时间（可在触摸屏上设置更改）。具体做法是：第一步，先将A2气动（排泥）阀打开至全开（在设定时间内若该阀门不能打开至全开，则需将这个阀门关闭并报警。同时，继续打开下1个阀门，以此类推）；第二步，20 s（称为：前物化混凝区排泥时间，按秒计可在触摸屏上设置更改）后将下1个气动（排泥）阀打开至全开，之后将上1个气动（排泥）阀关闭；第三步，依此类推，直到最后1个气动（排泥）阀开启的时间达到设定值（前物化混凝区排泥时间）时将其关闭并结束工作。

启动方式：手动即时启动和定时（按小时）启动两种模式，启动后按上面设置持续工作。完成一个周期后停止，待下一次手动即时启动或定时（按小时）两种模式启动时才启动，不采用自动启动循环模式的方式。此外，另设开/关按钮，可单独对A2～A7气动（排泥）阀进行开或关操作。

1.2 第二组排泥阀的控制模式

控制部位为2个DN300气动阀。将前物化池中的2个DN300气动（排泥）阀（如图1）按顺序A1和A8编号，每个阀门按秒计设置排泥时间（可在触摸屏上设置更改）。具体做法是：（1）先将A1气动（排泥）阀打开至全开（在设定时间内若该阀门不能打开至全开，则需将这个阀门关闭并报警。同时，继续打开下1个阀门（即A8），以此类推）；（2）20秒（称为：前物化沉淀区排泥时间，按秒计时可在触摸屏上设置更改）后将A8气动（排泥）阀打开至全开（在设定时间内若该不能打开至全开，则需将这个阀门关闭并报警，同时结束本次循环），之后将A1气动（排泥）阀关闭；（3）接着对A8气动（排泥）阀开启的时间计时，达到设定值（前物化沉淀区排泥时间）时将其关闭，同时结束本次循环。

启动方式：手动即时启动和定时（按分钟）启动两种模式，启动后按上面设置持续工作。完成一个循环后暂停，接着按分钟计时达到设定值（称为：启动前物化沉淀区循环排泥等待时间，可在触摸屏上设置更改）时即开启下一次循环排泥模式。直到按下“停止”键时，才结束以上自动启动循环排泥模式。此外，另设开/关按钮，可单独对A1和A8气动（排泥）阀进行操作。

1.3 统一要求

1）要求对所有阀门（即气动阀）能否正常开或关进行监控，有故障时能够及时报警（除每一组所有阀门都不能全开的外，不用停机）。同时，须将故障的位置和内容保存在断电保持元件中（使用手动按钮才能将其解除），并将其在触摸屏上用中文显示。

2）两组阀门要形成互锁，当一组开始排泥时，则要暂停（推迟）执行另一组排泥操作并在触摸屏上用中文显示此操作被锁会推迟执行的内容。

3）前物化池均在排泥阀上安装规格为DN100的气动阀（称为：气冲阀），若遇相应的排泥阀开始工作时，该气冲阀（DN100的气动阀）必须立刻关闭并将工作状态转移到下一组气冲阀。

2 PLC接线原理图（见图2）

3 PLC控制梯形图（见图3）

PLC控制梯形图如图4所示。

4 结语

目前该控制系统已经在多个污水处理厂投入运行，运行稳定正常，运行结果参数达到国家排放标准，得到用户充分肯定认可。