零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。
2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立,一般在程序设计基本完成时再添加。
3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。 2.程序模拟调试
程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。
1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端。
2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。
(四)硬件实施与联机调试
硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有: 1)设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。 2)设计系统各部分之间的电气互连图。 3)根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。 (五)整理和编写技术文件
技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等.
2船舶含油污水处理控制系统总体介绍
2.1常用的船舶污水处理技术
目前穿上所采用的传统的继电接触式油水分离器控制系统,由于电机及其控制设备长期在潮湿、盐雾和灰尘环境中工作,加之继电器接触器本身的结构特点,其寿命也受到一定的限制,维护保养工作也随维护人员的变动而有所不同,不能保证维护保养的质量。而PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较,具有体积小,功能强大,扩展性强,环
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境适应性和抗干扰能力强,使用维护容易,运行速度快等优点,这些优点使PLC在许多恶劣的条件下都能得到广泛的应用。
1) 重力分离法
利用上浮油和分散油在浮力作用下上浮而从水中去除油的方法。理论和实践表明,重力分离法虽然具有结构简单,基建、运行费用低等优点,但分离效果有限,只适于去除水中直径在200μm以上的油滴,而且所需的停留时间长,占地面积亦较大。
目前,该法只应用于污水的预处理或初级处理。 2) 水力旋流法
使含油污水在压力下靠筒壁以高速沿切向进入圆筒,在圆筒内形成高速的旋转运动,上浮油和分散油可迅速聚集于旋流中央,水则在外侧,从而油水得到分离。
该法效率较重力分离有较大提高,设备亦有大幅减小,但需要高速水流造成能耗较大,而且设备维护要求高,只适用于小量油污水的初步处理。
3) 絮凝沉淀法
为提高常规重力分离法对小粒径油滴和乳化油的去除效率而在含油污水中投加絮凝剂,使乳化油破乳并形成矾花,然后通过重力分离将油份去除。
该法在实际工程中应用较多,但会产生大量的污泥,需要进一步处置。
4) 气浮法
利用油滴粘附于水中的微气泡而浮上分离的方法。主要用来处理含油废水中难以重力分离或分离速度较慢的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物。
该方法分离速度和水力负荷均有明显提高,但由于需提供压缩空气而能耗有所增加,与破乳剂结合使用时,药品用量较多,常产生沉渣较多,设备易腐蚀及油品不易回收等问题。
5) 过滤法
使含油污水流过颗粒介质滤床,利用惯性碰撞、筛分、表面粘附、聚并等作用,把微小油滴截留在过滤介质表面,并聚集成大油滴而上浮分离。
过滤法设备简单、投资省、操作方便,但处理速度较慢,随着运行时间增加,过滤介质表面形成逐渐增厚的油膜,使阻力增加,必须进行发冲洗,清除过滤介质表面的杂质和微小油泥,以保证正常运行。 6)化学氧化法
是指向水中投加氧化剂而将污水中的油份氧化去除的方法。常用的氧化剂有氯气、漂白粉、臭氧和空气中的氧等。
由于石油烃类大多性质稳定,所以通常氧化反应设备结构复杂,药剂用量较大,导致较高的处理成本。从实际应用来看,该类方法主要用于污水中溶解油的处理。
7) 生物法
利用好氧微生物对水中的有机物进行氧化分解的方法。由于好氧微生物对油的分解能力和
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水中溶解氧浓度的限制,一般只用于较低浓度的含油污水处理。
利用厌氧微生物对水中的有机物进行分解的方法。有观点认为:厌氧微生物对油的分解能力强于好氧微生物,又因分解过程不需要其他物质,所以比较适于较高浓度的含油污水处理。此外,厌氧微生物分解有机物会产生大量含甲烷约60%的气体,可作为能源应用。但通常厌氧反应速率慢,要使有机物完全稳定,需时甚长,当废水量大时,所需设备将很大。
2.2本设计系统污水处理工艺及描述:
滤油设备的主要功能就是将油分从含油污水中分离出来,其分离原理有重力分离法、聚结分离法、过滤法以及吸附法等。目前船用滤油设备绝大多数采用重力分离法,再加上聚结或过滤或吸附等组合方式,以CYF-B型滤油设备为例,该系统采用重力分离与聚结分离相结合的方法,油污水经进口进入集油室后,粗大油滴随即上浮进入集油室顶部,含有小颗粒的油污水向下流动经过板式聚结器进行粗分离,形成较大油滴上浮集中到集油室,其余污水经过细滤器,滤除机械杂质及部分石蜡胶体,剩余的细微油粒经过纤维聚结器的两级分离分离出来,最终上浮在集油室和顶部,最后符合排放标准的水从排放口排至舷外。当油位检测口检测到集油室和里的污油达到一定位置时,启动排油阀将污油泵至污油柜,集油室和产生的污油较少,采用人工方法将污油排出。
2.3船舶含油污水处理系统的功能要求
船舶含油污水处理系统的主要功能是完成对船舶污水的净化的作用,将船上排除的污水通过该系统处理后,输出符合国际标准的水质。长期以来,船舶污水处理技术虽然经过了迅速发展,但扔有许多不足,污水处理率低、设备运转率低等极大地影响了污水处理效果。为实现船舶污水处理技术的简易、高效、低能耗的功能, 并且实现自动化的控制过程,采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。
PLC作为船舶污水处理系统的控制系统使得设计过程变得更加简单,可实现的功能变得更多。与各类人机界面的通信可完成PLC控制系统的监视,同时使用户可通过操作界面功能控制PLC系统。由于PLC的CPU强大的网络通信能力,使得船舶污水处理系统的数据传输与通信变得可能,并且也可实现其远程监控[5]。
利用PLC作为控制器的船舶污水处理系统主要涉及两个方面:一是信号输入;二是控制输出信号。
2.3.1信号输入
(1)按钮输入检测。大多数为人工方式控制的输入检测,主要有自动按钮、手动按
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钮、启动按钮、一级分离筒启动按钮、三通阀启动按钮、手动排油阀启动按钮、自动排油阀启动按钮、泄放阀启动按钮。
(2)油份浓度输入检测。油分计的功能是能连续记录油水分离器处理水中的油分浓度,并在处理水超过排放标准(>15ppm)时通过自动报警器报警,并将不合标准的处理水通过三通电磁阀的启闭自动泄放返回舱底。
(3)流量信号输入检测。将排出舷外的污水量进行记录并送监控中心。
(4)控制指令输入检测。达到或者达不到排放要求,都要有信号输入给CPU,然后由CPU决定启动哪些原件来进行下一步动作。
2.3.2控制输出信号
信号输出部分主要包括两个方面:一个是数字量输出,即各类设备的接触器;另外一个是模拟量输出,用来控制各个阀。
(1)数字量输出。控制各类设备的启动和停止,包括:分离筒启停、加热器启停、排油阀启停等设备。
(2)模拟量输出通过PLC中PID运算后的数据,通过其功能模块输出控制油分浓度信号,最后达到控制污水中油量的要求。
3硬件系统配置
对于不同的结构,其配套的设备也有较大的不同,所以其结构比较复杂,不同的结构对应不同的控制系统,因此需要根据不同的结构特点设计相应的控制系统。
3.1主要组成部分
机舱油水分离器主要由滤油设备、油分计(报警器和记录器组成)和自动停止装置组成。
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