CN102644608A - 一种初沉段污泥泵自动运行控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种初沉段污泥泵自动运行控制系统及其控制方法，所述初沉段污泥泵包括若干个子站污泥泵，且每个子站污泥泵包括若干个不同优先级的泵体，所述控制系统包括一上位机和若干个分别与所述子站污泥泵连接的子站PLC，且所述上位机分别与所述若干个子站PLC通讯连接，所述控制系统还包括一与所述上位机通讯连接的主站PLC，且该主站PLC分别与所述若干个子站PLC连接。本发明通过采用由与上位机通讯的主站PLC集中控制所有分别控制各个子站污泥泵的子站PLC的方式，即使在上位机与子站PLC出现通讯故障时，子站污泥泵依然能够进行自动运行，从而彻底让操作人员解放双手，实现工业控制自动化。

Description

一种初沉段污泥泵自动运行控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种初沉段污泥泵自动运行控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，越来越多的污水处理厂开始采用先进的生物技术污水处理系统来实现水质的净化过程；这种污水处理系统的工作过程一般为：首先，通过粗细格栅的原污水经过格栅或者筛率器之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池(以下简称初沉池)，以上为一级处理(即物理处理)；然后，初沉池的出水经过生物处理设备进入二次沉淀池(以下简称初沉池)，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理；三级处理可包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。另外，二沉池的污泥一部分回流至初沉池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

在上述污水处理过程中，初沉池为最常用和最简单的处理有机固体物的方法之一，固体物在初沉池中不断地沉人池底，并作为初沉污泥在若干污泥泵的作用下不断地被排出。然而，这种初沉段的污泥泵目前多为人工手动操作或者由上位机集中控制、处理，然后再在单机启停模式下通过各个子站PLC自动控制各个污泥泵的启停，这种控制方式在当上位机和子站PLC之间的通讯出现故障时，将不能正常运行污泥泵的自动启停模式。因此，鉴于上述情况，现在迫切需要对这种污泥泵的自动运行控制系统及控制方法进行改进。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种初沉段污泥泵自动运行控制系统及其控制方法，以实现定时准点启停初沉段各个污泥泵的目的。

本发明之一所述的一种初沉段污泥泵自动运行控制系统，所述初沉段污泥泵包括若干个子站污泥泵，且每个子站污泥泵包括若干个不同优先级的泵体，所述控制系统包括一上位机和若干个分别与所述子站污泥泵连接的子站PLC，且所述上位机分别与所述若干个子站PLC通讯连接，所述控制系统还包括一与所述上位机通讯连接的主站PLC，且该主站PLC分别与所述若干个子站PLC连接；

所述上位机将外部输入的基本参数存入所述主站PLC；

所述主站PLC根据所述的基本参数自动启动，并逐个将启动、停止命令发送至所述若干个不同的子站PLC；

所述各个子站PLC一方面根据所述主站PLC发出的启动、停止命令，控制所述各个子站污泥泵启停，另一方面，将各个子站污泥泵当前的自动运行情况回馈至所述上位机显示。

在上述的初沉段污泥泵自动运行控制系统中，所述各个子站PLC根据所述主站PLC发出的启动命令，按照优先级从高到低开始判断所述子站污泥泵中的各个泵体能否正常启动，如能正常启动则启动该级泵体，否则跳到下一优先级的泵体，当所有泵体都不能启动时，则等待所述主站PLC发出的停止命令。

在上述的初沉段污泥泵自动运行控制系统中，所述基本参数包括自动运行启动时间、所述每个子站污泥泵的运行时间、启动间隔时间、报警上限值和激活状态。

本发明之二所述的基于上述初沉段污泥泵自动运行控制系统的控制方法，包括下列步骤，

步骤S0，所述上位机将外部输入的基本参数预存入所述主站PLC中，且所述基本参数包括自动运行启动时间、所述每个子站污泥泵的运行时间、启动间隔时间、报警上限值，标记所述若干个子站PLC的序号分别为1号、2号、......、n号，n为自然数；

步骤S 1，当到达所述自动运行启动时间时，所述主站PLC按照从1号至n号的顺序向所述第一个子站PLC发出启动命令，当该子站PLC控制的子站污泥泵的运行时间结束时，向该子站PLC发出停止命令，当所述的启动间隔时间结束时，所述主站PLC向所述的下一个子站PLC发出启动命令，直至向最后一个子站PLC发出停止命令，则所述初沉段污泥泵的自动运行结束；

步骤S11，所述子站PLC在接收到所述启动命令时，按照优先级从高到低逐个判断由该子站PLC控制的子站污泥泵中的泵体能否正常启动，如能正常启动则启动该优先级的泵体，否则判断下一优先级的泵体，当所有泵体都不能启动时，则等待接收所述主站PLC发出的停止命令；

步骤S12，所述子站PLC在接收到所述停止命令时，控制当前运行的所述泵体停止。

在上述的初沉段污泥泵自动运行控制系统的控制方法中，所述步骤S11中还包括当所述子站PLC在接收到所述启动命令时，向所述上位机反馈由该子站PLC控制的子站污泥泵的运行状态，且该上位机显示该运行状态。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明通过采用由与上位机通讯的主站PLC集中控制所有分别控制各个子站污泥泵的子站PLC的方式，替代传统的由上位机集中控制、处理，再通过各子站PLC自动控制污泥泵的控制方式，以确保即使在上位机与子站PLC出现通讯故障时，子站污泥泵依然能够进行自动运行，从而彻底让操作人员解放双手，实现工业控制自动化。

附图说明

图1是本发明一种初沉段污泥泵自动运行控制系统的结构示意图；

图2是本发明一种初沉段污泥泵自动运行控制系统的较佳实施例的控制方法中主站PLC的控制逻辑流程图；

图3是本发明一种初沉段污泥泵自动运行控制系统的较佳实施例的控制方法中子站PLC的控制逻辑流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细说明。

如图1所示，初沉段污泥泵包括若干个子站污泥泵10，且每个子站污泥泵10包括若干个不同优先级的泵体11。本发明的一种初沉段污泥泵自动运行控制系统，包括一上位机1、一与上位机1通讯连接的主站PLC2和若干个分别与主站PLC2连接的子站PLC3，其中，若干个子站PLC3一方面分别与若干个子站污泥泵10一一对应连接，另一方面分别与上位机10通讯连接。

在上述的自动运行控制系统中，上位机1用于将外部输入的基本参数存入主站PLC2，基本参数包括自动运行启动时间、每个子站污泥泵10的运行时间、启动间隔时间、报警上限值等，并有对应按钮对各个时间点进行激活和取消激活，激活状态也通过上位机1存放在主站PLC2里；主站PLC2根据基本参数自动启动，并逐个将启动、停止命令发送至若干个不同的子站PLC3；各个子站PLC3一方面根据主站PLC2发出的启动、停止命令，控制各个子站污泥泵10启停，另一方面，将各个子站污泥泵10当前的自动运行情况回馈至上位机1显示。

本发明中基于上述自动运行控制系统的控制方法，它包括下列步骤：

步骤S0，上位机1将外部输入的基本参数预存入主站PLC2中，且基本参数包括自动运行启动时间、每个子站污泥泵10的运行时间、启动间隔时间、报警上限值，标记若干个子站PLC3的序号分别为1号、2号、......、n号，n为自然数；

步骤S1，当到达自动运行启动时间时，主站PLC2按照从1号至n号的顺序向第一个子站PLC3发出启动命令，当该子站PLC3控制的子站污泥泵10的运行时间结束时，向该子站PLC3发出停止命令，当启动间隔时间结束时，主站PLC2向下一个子站PLC3发出启动命令，直至向最后一个子站PLC3发出停止命令，则初沉段污泥泵的自动运行结束；

步骤S11，子站PLC3在接收到启动命令时，按照优先级从高到低逐个判断由该子站PLC3控制的子站污泥泵10中的泵体11能否正常启动，如能正常启动则启动该优先级的泵体11，否则判断下一优先级的泵体11，当所有泵体11都不能启动时，则等待接收主站PLC2发出的停止命令；另外，当子站PLC3在接收到启动命令时，还向上位机1反馈由该子站PLC3控制的子站污泥泵10的运行状态，且该上位机1显示该运行状态；

步骤S12，子站PLC3在接收到停止命令时，控制当前运行的泵体11停止。

下面以子站PLC3的个数为8个为例，即n＝8，将这8个子站PLC3控制的子站污泥泵10的序号对应的记为1号、2号、......、8号，且以每个子站污泥泵10中包括3个不同优先级的泵体11为例，并结合图2、图3分别对本发明自动运行控制系统的控制方法中主站PLC2和子站PLC3的控制流程进行详细介绍：

当当前时间到达预先设定的启动时间点时，主站PLC2向1号子站PLC3发出启动命令以启动1号子站污泥泵10，1号子站污泥泵10运行了设定好的运行时间后根据主站PLC2向1号子站PLC3发出停止命令自动停止运行，并开始2号子站污泥泵10启动间隔计时，当到达启动间隔时间时，主站PLC2向2号子站PLC3发出启动命令以启动2号子站污泥泵10，2号子站污泥泵10运行了设定好的运行时间后根据主站PLC2向2号子站PLC3发出停止命令自动停止运行，并开始3号子站污泥泵10启动间隔计时，如此依次执行，直到8号子站污泥泵10的运行时间结束，则结束本次自动运行任务；同时，在启动每个子站污泥泵10后，其运行状况都可以通过子站PLC3反馈至上位机1中显示，以便于操作人员监视。

各子站PLC3接到主站PLC2发出的启动命令后，按照优先级从高到低开始判断最高优先级的泵体11能否正常启动，如能正常启动则启动该优先级的泵体11，并退出开泵逻辑判断，如不能则跳到判断二级优先级的泵体11能否正常启动，如能正常启动则启动该优先级的泵体11，并退出开泵逻辑判断，如不能则跳到最低优先级的泵体11，并重复执行上述逻辑判断，当三个泵体都不能启动时，则等待主站PLC2发出的停止命令，直到子站PLC3收到停止命令时，在控制当前运行的泵体11停止。

本发明中的上位机1采用DELL的AS-PE2900服务器；主站PLC2采用ROCKWELL的5000系列PLC；子站PLC3采用ROCKWELL的5000系列PLC。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种初沉段污泥泵自动运行控制系统，所述初沉段污泥泵包括若干个子站污泥泵，且每个子站污泥泵包括若干个不同优先级的泵体，所述控制系统包括一上位机和若干个分别与所述子站污泥泵连接的子站PLC，且所述上位机分别与所述若干个子站PLC通讯连接，其特征在于，所述控制系统还包括一与所述上位机通讯连接的主站PLC，且该主站PLC分别与所述若干个子站PLC连接；

所述上位机将外部输入的基本参数存入所述主站PLC；

所述主站PLC根据所述的基本参数自动启动，并逐个将启动、停止命令发送至所述若干个不同的子站PLC；

所述各个子站PLC一方面根据所述主站PLC发出的启动、停止命令，控制所述各个子站污泥泵启停，另一方面，将各个子站污泥泵当前的自动运行情况回馈至所述上位机显示。

2.根据权利要求1所述的初沉段污泥泵自动运行控制系统，其特征在于，所述各个子站PLC根据所述主站PLC发出的启动命令，按照优先级从高到低开始判断所述子站污泥泵中的各个泵体能否正常启动，如能正常启动则启动该级泵体，否则跳到下一优先级的泵体，当所有泵体都不能启动时，则等待所述主站PLC发出的停止命令。

3.根据权利要求1或2所述的初沉段污泥泵自动运行控制系统，其特征在于，所述基本参数包括自动运行启动时间、所述每个子站污泥泵的运行时间、启动间隔时间、报警上限值和激活状态。

4.基于权利要求1所述的初沉段污泥泵自动运行控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括下列步骤，

步骤S0，所述上位机将外部输入的基本参数预存入所述主站PLC中，且所述基本参数包括自动运行启动时间、所述每个子站污泥泵的运行时间、启动间隔时间、报警上限值，标记所述若干个子站PLC的序号分别为1号、2号、......、n号，n为自然数；

步骤S1，当到达所述自动运行启动时间时，所述主站PLC按照从1号至n号的顺序向所述第一个子站PLC发出启动命令，当该子站PLC控制的子站污泥泵的运行时间结束时，向该子站PLC发出停止命令，当所述的启动间隔时间结束时，所述主站PLC向所述的下一个子站PLC发出启动命令，直至向最后一个子站PLC发出停止命令，则所述初沉段污泥泵的自动运行结束；

步骤S11，所述子站PLC在接收到所述启动命令时，按照优先级从高到低逐个判断由该子站PLC控制的子站污泥泵中的泵体能否正常启动，如能正常启动则启动该优先级的泵体，否则判断下一优先级的泵体，当所有泵体都不能启动时，则等待接收所述主站PLC发出的停止命令；

步骤S12，所述子站PLC在接收到所述停止命令时，控制当前运行的所述泵体停止。

5.根据权利要求4所述的初沉段污泥泵自动运行控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S11中还包括当所述子站PLC在接收到所述启动命令时，向所述上位机反馈由该子站PLC控制的子站污泥泵的运行状态，且该上位机显示该运行状态。

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