開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇軋鋼廠水處理自動控制系統(tǒng)探討，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

軋鋼廠在日常的生產(chǎn)作業(yè)過程中，會形成較多的廢水，而這些廢水一旦直接被排放，則會導致嚴重的環(huán)境污染，同時致使大量資源被浪費。現(xiàn)階段，我國軋鋼廠在發(fā)展過程中，越來越多軋鋼廠開始著重于水處理技術的完善與優(yōu)化，并加大了水處理自動控制系統(tǒng)的應用。與此同時，伴隨著鋼產(chǎn)量需求的不斷增加，我國軋鋼廠也正在進一步擴大生產(chǎn)規(guī)模，因此也陸續(xù)出現(xiàn)了包括水緊張在內(nèi)的一系列新問題，最嚴重的就是導致地下水位降低。所以針對水處理自動控制系統(tǒng)的建設與應用，對于軋鋼廠的可持續(xù)發(fā)展來說尤為關鍵。

1水處理生產(chǎn)工藝概述

按照水處理自動控制系統(tǒng)的工藝流程與實際設計水量，可以將工作過程劃分為三大環(huán)節(jié)，分別為鐵皮沉淀池、化學除油間以及循泵房。其中在徐泵房當中主要包括三個水池，分別為濁環(huán)水冷、凈環(huán)水冷水池以及冷卻塔。在這三個水池當中，凈環(huán)水屬于生產(chǎn)設備當中最常應用的一種冷卻用水，能完成出爐產(chǎn)品與入爐產(chǎn)品的冷卻、運輸管道的冷卻、加熱爐加熱過程的冷卻以及空調(diào)的冷卻。在冷卻水應用以此之后，會流經(jīng)化學除油間、污泥脫水間以及鐵皮沉淀池，而后一同匯入到循泵房當中的熱水池內(nèi)，再通過冷卻塔結束最終的冷卻操作后流向冷水池當中，以達到循環(huán)利用的目的。在水處理過程中，水處理對水中的雜物實現(xiàn)吸附。此外，可以使用一部分的水處理藥劑，如聚合氯化鋁、活性炭以及各種過濾原料。在加工原水為生活或工業(yè)用水時。可以將其稱之為給水處理。而加工廢水時，可以將其稱之為廢水處理。在循環(huán)用水系統(tǒng)以及水再生處理中，原水為廢水，成品在加工過程中水處理還包含對處理過程中產(chǎn)生的廢水以及污物的最終處理模式。包含了廢氣處理、排放水處理。在處理生產(chǎn)方式上，可包含以下3點：（1）通過最常用的方法去除水中的部分雜質(zhì)，獲得所需要的水質(zhì)。（2）在原水中添加新成分來獲取所需要的水質(zhì)。（3）對原水加工不涉及去除雜質(zhì)或添加新成分。問題水中雜質(zhì)的去除方法需分析水中的物體，如顆粒物、溶解物等，包含水草、垃圾、水生物等。在廢水處理上，去除粗大的雜質(zhì)屬于水的預處理部分。懸浮物和膠體在水處理過程中產(chǎn)生不溶解物質(zhì)。就生活用水而論，在水處理生產(chǎn)工藝上，首先需要去除泥沙等雜質(zhì)，隨后消毒。對污染較為嚴重的水域，還要去除有機物。通過沉淀等一級處理去除有機物后，采用生物處理法進行消毒，隨后進行三級處理，以確保水質(zhì)能夠得到提升。在三級處理工藝上，通常使用微電解法進行處理。微電解技術在不通電情況下，利用填充廢水中的微電材料，自身產(chǎn)生電位差，對廢水可進行有效的電解處理，以達到降解污染物的目的。對設備通水后，設備內(nèi)部會形成微電系統(tǒng)，在空間內(nèi)作用下構成一個電場。在處理過程中，全新生態(tài)與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應，達到降解、脫色的作用。生成的F12+可以進一步氧化成F13+，且水合物具備較強的吸附性。經(jīng)過測試，其吸附能力高于一般藥劑水解的氫氧化鐵膠體。可大量吸附水中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子。該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結，又因為鐵與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進行而失去作用，這導致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間，增加了噸水投資成本，這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。其工作原理基于電化學、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點。

2系統(tǒng)組成與功能設計

2.1管理網(wǎng)

系統(tǒng)設計過程中，可將冗余服務器配置到管理級當中，并設置兩臺互為備用，進而提升系統(tǒng)可靠性。服務器可以選擇大型的網(wǎng)絡關系數(shù)據(jù)庫，借助于客戶/服務器這種體系結構，能有效滿足分布式與開放式數(shù)據(jù)管理的方式需求。同時還可以配合多臺PC機，將其當做監(jiān)控操作站應用，以實現(xiàn)針對水處理工作當中不同部門工作的監(jiān)管效果。監(jiān)控操作站同時還能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)顯示、遠程控制與操作、報警、報表、通訊、冗余以及數(shù)據(jù)通信等功能。管理網(wǎng)當中的現(xiàn)場總線可以使用ProfibusFMS總線，而冗余服務器則可以當做這個現(xiàn)場總線當中的主站，借助于cp通信模塊連接現(xiàn)場總線。

2.2控制網(wǎng)

（1）整個系統(tǒng)的核心是PLC控制器，它不僅可以連接上位機和現(xiàn)場儀表，還可以處理和計算邏輯關系。因此，可以選擇不同公司生產(chǎn)的兩個不同的PLC組成冗余控制器，其中一個設置為主站，另一個設置為備用站。兩個PLC通過并行總線進行通信和信息交換，并相互監(jiān)控，從而完成雙機熱備冗余。主要功能是接收來自管理網(wǎng)絡的命令和信息，控制水處理工作流程，并為管理網(wǎng)絡中的計算機和服務器傳輸現(xiàn)場實時狀態(tài)。同時還應注意的是，每個PLC中都安裝了ProfibusFMS通信模塊，使PLC成為ProfibusFMS現(xiàn)場總線從站，并借助總線實現(xiàn)與上位機的通信（如圖1）。（2）現(xiàn)場網(wǎng)絡。現(xiàn)場網(wǎng)絡的基本組成一般包括一次儀表、執(zhí)行機構等。一次儀表可包括液位計、流量計、溫度傳感器、壓力傳感器等。現(xiàn)場網(wǎng)絡的主要功能是監(jiān)測傳感器的具體參數(shù)和系統(tǒng)設備的實時運行狀態(tài)，并將最終監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)。此外，現(xiàn)場王還可以指揮濟寧結構中的控制機，進而有效地控制執(zhí)行機構的工作。在現(xiàn)場網(wǎng)絡設計過程中，可選擇PROFIBUSDP通信模塊連接PLC遠程輸入/輸出站et200m、現(xiàn)場執(zhí)行機構和現(xiàn)場儀表。

3軋機水處理自動控制系統(tǒng)的結構構造

3.1網(wǎng)絡通信模塊

在水處理自控系統(tǒng)的設計過程中，網(wǎng)絡交換機設備需要根據(jù)實際情況選擇具體的類型，如6個電端口或2個光端口，以便更好地完成系統(tǒng)擴展和生產(chǎn)的具體需要，完成數(shù)據(jù)交換。PLC系統(tǒng)通過交換機加強工業(yè)以太網(wǎng)與上位機之間的數(shù)據(jù)傳輸效率，實現(xiàn)信息交換。結合ieee823標準，建立高性能、開放網(wǎng)絡、多供應商的體系。借助PLC技術，可通過以太網(wǎng)連接和通信處理器選擇CP343-1信號處理器。其中，實際數(shù)據(jù)傳輸速率約為10mc/s，系統(tǒng)可以依靠TCP/IP通信協(xié)議實現(xiàn)傳輸。同時，在CPU中配置特定的模塊數(shù)據(jù)。系統(tǒng)啟動后，所有配置數(shù)據(jù)都可以傳輸?shù)紺P部件。

3.2PLC系統(tǒng)

（1）CPU和電源結構。PLC是控制系統(tǒng)和設備參數(shù)設置的主要模塊。在硬件配置過程中，結合現(xiàn)場總線模塊和變電站結構，可將S7-300設置為主站。CPU包含MPI接口，支持I/O配置、分布式I/O等重要結構。（2）ET-200M。這是一個模塊化I/O站，是一種高密度配置形式。同時具有IP20的保護注冊，可實現(xiàn)PLC通信模塊和信號功能的擴展。該站為無源站，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達12m比特/秒。（3）輸入/輸出模塊。該模塊是SM信號模塊。數(shù)字輸出模塊可以連接接觸器、燈、啟動器和電磁閥。

3.3人機界面系統(tǒng)

（1）顯示本工程主要工藝流程畫面，顯示設備的運行和控制過程，實現(xiàn)對設備的控制；（2）加強對電機啟停、急停等工作過程的控制。（3）完成實際操作和報警過程，并實時監(jiān)控設備運行狀態(tài)。（4）第一個模擬考試模塊用于控制設備故障診斷模塊，采集報警數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，得到趨勢曲線或直接查詢。例如，在系統(tǒng)設計過程中，窗口系統(tǒng)中的上層監(jiān)控模塊可以用來支持PLC軟件和程序軟件的開發(fā)。控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行合理設計。PLC設備在運行過程中，可以檢測其具體的工藝參數(shù)和運行狀態(tài)，并利用控制原理調(diào)整設備結構。

3.4程序設計

（1）方案編制要點。應滿足PLC模塊中控制模塊的要求，并根據(jù)實際用水量合理控制水泵的啟停量。通過流量計分析泵特定出口位置的流量，然后調(diào)整啟動和停止泵的數(shù)量。例如，在系統(tǒng)設計過程中，水泵和閥門可以具有一定的聯(lián)鎖控制能力。然后，在啟動和關閉后，必須先打開水泵，然后才能打開閥門。關閉時，情況正好相反。在程序設置過程中，經(jīng)常隨機指定一臺平臺設備作為備用水泵。水泵發(fā)生故障時，只能自動投入運行，同時發(fā)出報警信號。（2）制定程序。軟件編程過程中可采用STEP7模式，實現(xiàn)組態(tài)、調(diào)試、編程、監(jiān)控等多項工作內(nèi)容。內(nèi)部硬件結構可以分配地址和科學的設計參數(shù)。

3.5系統(tǒng)調(diào)試

（1）調(diào)試硬件結構。在軋機凈化水自動控制系統(tǒng)調(diào)試期間，必須對PLC控制模塊進行全面檢查，包括接地線、I/O接線和電源。對PLC的外部接線進行一些檢查幫助，確認硬件連接正確后，完成最終的電力傳輸。在系統(tǒng)的設計中，調(diào)試階段非常關鍵，可以選擇變量表進行測試。在檢測期間，工作人員可以借助CPU故障診斷方法找到故障區(qū)域。另外，該技術通過硬件仿真，對設備信號進行分析，并通過硬接線連接PLC系統(tǒng)的輸入，從而完成相關的測試工作。（2）調(diào)試軟件。模擬調(diào)試合格后，可完成現(xiàn)場設備與PLC的連接，將PLC的運行模式改為運行模式，以減少或消除系統(tǒng)運行過程中的漏洞。軟件調(diào)試可以實現(xiàn)對打開的變量表或新增加的變量表的編輯和檢查。

4結語

綜上所述，在軋鋼廠日常生產(chǎn)過程中，水處理環(huán)節(jié)往往是一個十分關鍵，對生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)環(huán)保性產(chǎn)生直接影響的環(huán)節(jié)，因此針對其進行自動控制系統(tǒng)的設計與應用將具有重大意義。

參考文獻

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作者:石明璇 單位:南京南鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司公輔事業(yè)部