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2集水池设计
污水经过粗/细格栅除污机后进入集水池,当集水池处于低水位时,关闭集水池后面与其相连的所有阀门。集水池中应用2个液位传感器,实时监测集水池中水位的变化,当水位到达高/低水位时,高/低水位指示灯亮。其流程图如下:
开始 自动运行? Y 计时30S N 手动运行 集水池进水泵启动 N 集水池是否到达高液位? Y 集水池高水位指示灯亮2S 结束
图4-6 集水池设计流图
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根据集水池计流程图编写梯设形图如下:
图4-7 集水池梯形图
按下启动开关(I0.0),30S后集水池进水泵(Q0.3)运作,高水位时指示灯(Q2.0)亮2S,当集水池水降到低水位时,(I0.6)闭合,集水池进水泵(Q0.3)再次运行泵入污水。
3 SBR反应池设计
本设计由2个SBR池,每个池中都有2个液位传感器监测池水的水位。SBR池内进水阀门同时开启,当1#SBR池与2#SBR池水位升到一定液位后集水池阀门,进水泵与粗/细格栅除污机全部停止。
进水阀门关闭后,空气阀门开启,污泥泵同时开启。空气阀门关闭10S后,滗水器开始运行,将池内的上清液排入河道,当SBR池液位下降到一定高度后
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滗水器停止运行,低水位指示灯亮。 剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行,排泥至储泥池。低水位指示灯灭,SBR池再次进入污水。
开始 自动运行 集水池高水位? Y SBR池进水泵运作 集水池低水位? N N N 集水池进水 Y 结束 SBR反应池高水位? Y 进水泵停止,鼓风机运作 N 到达设定时间? Y 鼓风机停止,进行静置 N Y 到达设定时间 滗水器运作 N SBR池低水位? Y 鼓风机停止
图4-8 SBR反应池设计流图
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根据SBR反应池设计流图编写梯形图程序参见附录一Network13-Network34。
集水池高水位指示灯(Q2.0)亮2S后,SBR1池进水阀(Q0.5)打开,进水泵(Q0.4)运作,SBR1池到达高水位时,指示灯(Q2.2)亮,鼓风机(Q1.0)运作,进泥阀(Q1.5)打开,进泥泵(Q1.4)运作,计时1分钟开始,计时到达,鼓风机、进泥泵停止,静置30S后滗水器(Q0.6)运作,到达低水位,低水位指示灯(Q2.1)亮2S后重新进水。SBR1池到达高水位同时I0.2动作,SBR2池开始进水,SBR2池到达高水位时,指示灯(Q2.4)亮,鼓风机(Q1.1)运作,进泥阀(Q1.6)打开,计时1分钟开始,计时到达,鼓风机、进泥泵停止,静置30S后滗水器(Q0.6)运作,到达低水位,低水位指示灯(Q2.5)亮2S后重新进水。
4.2 上位机界面设计
4.2.1 组态软件的介绍
组态软件由组态环境和模拟运行环境两个部分组成。组态环境是工程师根据需要设计自动化工程实施方案必须依赖的工作环境。首先画出控制界面,然后建立一系列用户数据文件,最终将图形与用户数据对应起来,进行编译运行就可以在模拟运行环境中看到运行效果。模拟运行环境是将目标应用程序被装入计算机内存并投入实时运行所依赖的环境。模拟运行环境由图形界面运行程序、实时数据库运行程序等若干个运行程序组成。MCGS系统结构图如图4-9所示。
图4-9 MCGS软件系统结构图
运用MCGS 6.8制作所需运行界面的一般过程:
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1.启动MCGS组态环境,建立新工程。
2.进行设备配置。首先定义连接与驱动设备用的数据变量,其目的是实现上下位机通讯,即通过设备窗口配置数据采集与控制输出设备实现计算机与智能仪表之间的连接。
3.定义数据库。首先在实时数据库窗口建立新的数据库文件,然后按要求定义不同类型和名称的变量,必须与设备要求的数据库完全一致,最后将设备与数据对应起来,从而实现画面的连续动作。
4.制作图形画面。此过程在用户窗口实现,主要用于完成工程中人机交互的界面,如:水池水位变化的动态显示、高低水位报警输出、水位历史数据与曲线图表等。
5.建立主控窗口新工程。主控窗口可以调度和管理一个设备窗口和多个用户窗口的打开或关闭。其主要的组态操作包括:定义工程的名称,设计封面图形,确定自动启动的窗口,设定动画刷新周期,指定数据存盘文件和存盘时间等。
6.链接。动画链接是将图符与数据库变量建立联系,当数据库变量发生变动时图符就表现出来。即水位发生变化时,图符会以动画的形式适时显示出来。
7.调试。当以上步骤完成以后,先进行组态检查通过后就可以进入运行环境进行调试[14]。
4.2.2 设计要求及效果
1.界面设计要求
(1) 污水处理远程计算机控制系统。它采用MCGS组态软件来控制和管理,是一套由组态软件构造和生成计算机监控系统,通过对现场数据进行采集显示、报警处理和报表输出等多种方式,以最直观的方式表现出监控对象状态与参数,从而实现流程控制,当系统出现问题时,向用户提供解决实际问题的方案。
(2) 要达到预期的监控目标,需要综合考虑系统的整体构成、工艺流程以及被监控对象的具体特征。
(3) 要拟定工程的总体规划和设想,要考虑许多问题如系统需要实现哪些功能,控制流程采用何种方式实现,需要设定何种用户窗口界面,最终达到的动画效果怎样以及怎么定义实时数据库中数据变量等。而且,必须分清变量,如那些变量是与设备相连接的,哪些变量是软件内部用来实现动画显示的等[15]。
2.界面设计效果
程序运行时首先进入主画面,显示污水处理的整个工艺流程,电机状态画面显示各个开关量的状态,液位报警窗口显示各个污水池水位的高低,并且报警灯发光。期间如果用户想对画面进行操作,包括控制和更改参数,必须有操作员或者管理员的权限。在登入状态下,不同的用户有不同的权限,可以对给予授权的
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