船用膜法生活污处理装置自动控制.doc

舰船用膜法生活污水处理装置自动控制Marinemembranesewagetreatmentplantautomaticcontrol摘要：针对国际海事组织海洋环境保护委员会IMO.MEPC.159(55)决议新的排放标准要求，开发的舰船用膜法生活污水处理装置采用了PLC控制，使进水、曝气、沉淀、排放、休眠等实现了自动控制，从而得到USCG、CCS等船级社的型式认可，证实应用PLC的必要性和正确性。Abstract:accordingtothelatestdischargestandardrequirementoftheresolutionofIMO.MEPC.159(55),thedevelopedmarinesewagetreatmentplantadoptsPLCcontroltoobtaintheautomaticcontroltoinlet,aeration,settle,dischargeanddormancy.TheplanthasbeentypeapprovedbyUSCG、CCSetc.andapprovethenecessityandcorrectnesstoapplyPLC.主题词：舰船膜法生活污水自动控制Keywords:warshipmembranesewageautomaticcontrol一、前言随着电子技术的不断发展，可编程序控制器（简称PLC）也在不断更新换代。现在的可编程序控制器在数据处理、指令执行速度等方面都可以与单片机相媲美，因此使用中可以充分发挥软件的作用，节省硬件资源，提高设备的自动化控制水平【1】。为满足IMO.MEPC.159（55）决议案的新要求和新的排放标准，我司在过去二十多年开发WCB系列生化法生活污水处理装置基础上，在国内首家开发出满足新公约的WCMBR舰船用膜法生活污水处理装置，顺利通过中国船级社、美国海岸警卫队及国外多家船级社的型式认可。该装置电气控制选用施耐德TWD型可编程控制器，通过编程控制使装置的自动化水平满足无人机舱的要求。二、系统要求从船上收集来的生活污水由装置污水入口进入。装置分为四级：第Ⅰ级为缓冲柜，可以承受船上的高峰负荷；第Ⅱ级为序批柜，柜内置有软性纤维填料，污水进行生化反应，消解污水中的有机物；第Ⅲ级为清水柜，存放序批柜转驳来的上清液；第Ⅳ级膜组，利用膜的渗透原理，将透过膜的清水经消毒后达到排放标准的水排放至舷外。在公海或非规则海区，可以只使用第Ⅰ、Ⅱ级，以节约膜的使用寿命，此时膜采取“保养”措施。停航时第Ⅰ、Ⅱ级也可以采取“保菌休眠”状态，以备下次启动可较快的进入正常运行状态。三、电气控制系统构成1、传感元件：Ⅰ级缓冲柜液位Ⅱ级序批柜液位F1-------低水位R2---------高水位F2-------启动水位R1---------低水位F3-------警示水位Ⅲ级清水柜液位L1-------低水位L2-------启动水位L3-------报警水位2、受控设备:P1---------------Ⅰ级粉碎泵P2---------------Ⅱ级转驳泵P3---------------Ⅲ级排放泵P4---------------加药泵PQ1---------------Ⅰ级供气泵PQ2---------------Ⅱ级供气泵O3-----------------消毒装置3、自动执行机构门:DV1---------序批柜出口阀DV2---------清水柜出口阀DV3---------排放阀VS1---------膜出口阀VS2---------膜冲洗阀4、电器控制部分电气控制选用施耐德TWDLCAA24DRF型主模块和三块扩展模块及相应的交流接触器、中间继电器等组成，通过对应的功能转换开关，使装置实行自动运行。四、自动控制流程图1、培菌将转换开关转向“培菌”程序。污水进入Ⅰ级缓冲柜，首先看到低液位F1水位指示灯亮，液位不断升高，当液位升到启动液位F2水位指示灯亮时，粉碎泵P1自动启动，Ⅰ级缓冲柜的污水进入Ⅱ级序批柜，Ⅰ级液位降至F1时P1停止运行。Ⅰ级污水进入Ⅱ级时，首先看到Ⅱ级低液位R1水位指示灯亮，此时气泵PQ1、PQ2启动，液位升至高液位R2时程序无反应，气泵运行四小时后，P1及PQ1、PQ2自动转入“间歇运行”，即开20分停20分。再人为进入原污水，Ⅰ级液位升到F3水位时，装置发出声光报警，厕所禁止冲洗灯亮，提醒装置不能再进污水。此时可通过应急排放减少缓冲柜内的污水。培菌的全过程有程序控制，实现培菌的自动运行。详见培菌控制流程图。2、正常运行“培菌”程序完成后，可将程序转向“正常运行”。Ⅰ级进入污水，首先看到F1指示灯亮，当液位升至启动位时，F2指示灯亮，粉碎泵P1自动启动，Ⅰ级污水进入Ⅱ级。Ⅱ级水位升至R1时，PQ1、PQ2启动，液位