6ES7212-1AE40-0XB0型号介绍

结合南宁市琅东污水处理厂的运行情况，本文介绍了自动化在线检测仪表的组成和在污水处理中的应用情况，并分析总结了自控仪表达标管理中应注意的问题和操作规程。

    自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成：①传感器，利用各种信号检测被测模拟量；②变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4～20 mA的电流信号，并送到可编程序控制器(PLC)中；③显示器，将测量结果直观地显示出来，提供结果。这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，则不能称为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量**、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛的应用，而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口，更是自动化控制系统中重要的部分，被称为“自动化控制系统的眼睛”。

    随着科学技术的发展，自动化检测技术也得到了很大的发展，自动化检测仪表在污水处理中也得到广泛的应用，使污水处理厂不仅节约了大量的人力、物力，更重要的是可以及时对工艺进行调整。本文将以南宁市琅东污水处理厂为例介绍自动化检测仪表在污水处理中的应用。

    1、工程概述

    南宁市琅东污水处理厂工程1993年底立项，1997年11月27日正式开工建设；1999年9月28 日通水试运行，2000年2月满负荷正常运转。

    南宁市琅东污水处理厂，一期工程设计一级污水处理能力24 万m3/d，二级污水处理能力10万m3/d。设计服务范围30.5 km2，规划服务人口34.3万人。经过琅东污水处理厂净化后的清洁水，一部分直接排入竹排冲，一部分用于南湖回灌水，以改善南湖的水污染问题。

    2、处理工艺

    南宁市琅东污水处理厂全套引进国外**的水处理工艺设备，采用二级生物处理工艺的传统活性污泥法，并针对南宁市污水水质污染物浓度低的特点，在其核心部分--曝气的工艺中采用OOC工艺。该工艺具有能耗低、运行费用少、出水水质好、管理简便、运行稳定等优点。

    从厂外污水干管收集到琅东污水处理厂的污水，首**行预处理。在进水泵房经过粗格栅，去除污水中较大的垃圾、漂浮物；通过5台大型污水泵将污水**到细格栅，将较小的漂浮物去除；在曝气沉砂池去除污水中的砂粒和油类；然后进入计量槽，计量污水处理量。预处理后的污水在初沉池进行一级处理，去除约30%的有机物；初沉池出水进入二级处理，先在生物处理工艺的核心部分--曝气池，进行生物降解有机物；曝气池的混合液输送到二沉池进行沉淀，泥水分离。上层澄清液作为净化后的清洁排放水；沉淀下来的污泥一部分回流曝气池后再生利用，一部分作为剩余污泥回流到初沉池。初沉池的污泥用泵输送到污泥浓缩池，进一步浓缩池，通过污泥处理系统，把泥浆态的污泥脱水、压滤，形成干污泥饼。工艺流程见图1。

图1 污水处理厂工艺流程

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    3、主要应用仪表介绍

    3.1　超声波液位计、液位差计、**计

    (1) 格栅运行控制。粗格栅、细格栅各安装了1台超声波液位差计，通过格栅前后的液位差来反映格栅阻塞程度，并传输到PLC控制器，进行分析计算。当液位差超过预设的数值，控制格栅运行，清除垃圾，保障正常过水，且合理的减少了设备磨损。

    (2) **泵运行控制。为实现进水**泵的自动控制，在进水泵井处安装了2台超声波液位计，用以测量泵井的水位，实时传输到PLC控制器及上位机，进行系统分析。根据测量值对应控制程序，自动控制**泵的运行组合。这样可以根据厂外来水量准确及时地调整泵运行状态，减少设备疲劳；同时可以取消传统泵站三班倒的人力资源耗费。

    (3) **及处理量实时监测。对于污水处理厂的运行管理，水量是一个重要的控制参数。准确及时地掌握进水量，对工艺控制及**污水厂抵抗水力负荷冲击能力有重要作用。传统的水量测量采用堰板或文丘里**槽等，都存在着不能实时监测、实时显示的缺点。琅东污水处理厂计量槽采用超声波**计结合文丘里槽，能在现场和上位机实时显示**及累计处理量，达到了准确计量处理水量，以及为运行管理提供实时**的目的。

    3.2 溶解氧计、氧化还原电位计、污泥浓度计

    (1) 曝气池溶解氧控制。南宁市琅东污水处理厂采用的是传统活性污泥法的OOC改良工艺在4 个圆型曝气池内圈好氧区，分别安装了测量范围是0.05～10 mg/L的溶解氧计，实时监控溶解氧浓度，传输到PLC及上位机。当实测浓度小于设定浓度时，自动控制系统启动鼓风机，给曝气池充氧；相反地，当氧气充足时，就会停止运行鼓风机。通过溶解氧计控制鼓风机可以**地根据好氧菌群对溶解氧的需求控制鼓风机的启动和停止，在保证了菌群良好生化能力的同时节约了能耗，保护了设备，增强了好氧菌群的分解能力

1  引言

    重钢炼铁厂750m3高炉为新建高炉(新高炉)。鉴于原高炉出铁过程中，炉口会排放大量红棕色烟气，一方面对环境造成污染;另一方面原运行方式为电机工频运行，通过调节风门的出口挡板调节风量来满足出铁工艺，大量电能在阀门上白白浪费。为解决该问题，降低损耗，我方决定对新高炉的除尘风机进行调速控制。

2  高压变频器技术要求及改造方案

2.1 对变频器的技术要求
    除尘风机是除尘净化系统的动力中枢，一旦除尘风机不能正常运行，不但影响生产，造成巨大的经济损失，还有可能威胁到现场生产人员的人身安全;另外，调速系统工作的环境比较恶劣;同时高炉又周期性间断出铁;所以，和除尘风机配套的高压变频调速系统，要求具有极高的可靠性。基于以上工作特点，对变频调速系统的主要要求如下:
(1) 中文操作界面;
(2) 具有高可靠性，长期运行无故障运行的特点;
(3) 具有旁路功能，一旦出现故障，可使电机切换到工频运行;
(4) 调速范围大，效率高;
(5) 具有逻辑控制能力，可以自动按照吹氧周期升降速;
(6) 具有共振点跳转设置，能使电机避开共振点运行，让风机不喘振;
(7) 具有远程上位机监控功能。
    经过多方调研、比较，后炼铁厂同北京利德华福电气技术有限公司合作，共同制定了750高炉除尘风机的变频改造方案，改造方案如下。

2.2 设备配置

   如图1所示，系统旁路开关柜为一拖一手动旁路系统(用于变频/工频切换)。它是由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成。要求QS1、QS2和QS3不能同时闭合，在机械上实现互锁。变频运行时，QS1和QS2闭合，QS3断开;工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。
    为了实现变频器故障的保护，变频器对用户开关QF进行连锁，一旦变频器故障，变频器跳开QF，要求用户对QF的合分闸电路进行适当改造。工频旁路时，变频器应允许撤消对QF的跳闸信号，使QF合闸，电机能正常通过QF合闸工频启动。

图1    变频/工频切换电路图

图1中，QF:高压真空断路器(为变频器提供6kV高压电);
QS1、QS2、QS3:手动隔离刀闸;
BP/085变频器;
M:630kW/6kV异步电动机。

750高炉的外观如图2所示。

图2    750高炉外观图

2.2 电机及风机参数
电机参数: 风机参数:
型    号:YKK560-10 额定**:410000m3/h
额定功率:630kW 主轴转速:595r/min
额定电压:6kV 轴功率:630kW
额定频率:50Hz   
额定电流:82.9A   
额定转速:595r/min

2.3 除尘风机工艺要求
(1) 出铁工艺周期
    除尘风机在不出铁时，只需要很低的转速(甚至为零)，根本不需要满负荷运转，如图3所示。利用高压变频器根据实际需要对除尘风机进行变频运行，既保证和改善了工艺，又达到了节能降耗的目的和效果。
整个出铁工艺高速时间约45min，高速定为50Hz(可以调节);低速定为0Hz(可以调节)。

图3    出铁工艺周期