油田污水处理的微机控制系统

小贺1007

一、 引言　　石油从地下被抽上来要到联合站进行脱水，脱腊等一系列处理后经计量后才能送往炼油厂，因此联合站每天都有许多污水需要处理，以便达标排放，避免对周围农田造成污染。而传统的处理方法是使用过滤罐，罐内分层放置过滤砂等多种介质，污水自上而下得到过滤，这种方法不仅效率低，效果差，而且更换介质非常困难。另外目前企业在市场经济规律的环境下，高效率，高质量地处理污水，减少因非达标排放的罚款对企业的经济效益致关重要。因此我们利用微机控制技术和膜分离技术结合工艺研制开发了一套污水处理实验装置，为企业提高了和平效率和管理水平。　　二、 系统的工作原理　　污水处理系统方案选择，首先取决于膜的安全问题，因为每个超滤膜模组是由九千根中空有机纤维细膜管组成的内部相对封闭的腔体，每个细管壁上分布着许多超细孔其结构。当污水从细管内流过时，在一定压力的作用下，净水从超细孔中渗出，污水继续循环处理，并有一部分浓缩污水外排。因此要保证模组上下具有一定的压力又不能超压，没有压力，净水难以透出，超压模组会损坏。因此严格控制压力：P1<0.25Mp，P1-P2<=0.05MP，(P1+P2)/2-P3<=0.1MP。根据系统的工艺要求还需要对相关的几个流量实施监测控制，即Q1:Q2:Q3=1:4:9才能使循环系统达到物料平衡，保持系统正常运行。　　污水首先要进行旋流除砂、浊度限制等预处理后才能进入模组装置，模组工作一定时间后会在超细孔附近积集杂质，故必须定期进行反冲洗，经过一定次数的反冲洗后仍达不到规定的透量，则要进行化学清洗，即酸洗和碱洗，以保证系统的正常运行。
三、 系统的硬件构成　　超滤膜污水处理装置由工艺设备部分和微机控制系统组成。工艺设备部分由中科院大连物化所生产的1.2m长，ф=15cm的超滤膜模组群，不锈钢管线，罐，泵，阀等组成。微机控制系统采用研华工控机一台，ADAM系列模块，操作器及一次仪表组成。　　ADAM系列是一种模块内置微控制器，传感器到微机接口的智能设备。该模块通过发出ASC码格式的简单命令，并以RS-485通讯协议进行通讯，具有A/D、D/A、DI/DO、以及通讯等功能。　　控制系统ADAM模块网络采用级联方式，共配有ADAM4017一个，ADAM4012四个，ADAM4021四个，ADAM4050三个，ADAM4520一个，ADAM4510一个。工控机主要完成工艺参数的设定、修改、工艺流程的动态显示，对流量、压力实时控制，故障监测及报警，关键数据的存储、查询和打印等。ADAM4017和ADAM4012主要完成流量，压力、液位、浊度的数据采集，并通过RS485总线送往工控机，ADAM4021和ADAM4050从微机接受数据分别对操作器，电磁阀和泵进行控制。　　现场设备上的一次仪表都是标准的常规仪表，其输出信号为标准的4-20mA或0-5V模拟电信号。模拟信号经ADAM模块转换滤波后变成工程量进行计算。　　模块的主要技术指标：精度为16位，3000V的直流隔离保护，通讯地址由软件任意设定，输入/输出的工程量类型可任意选择。
四、 系统软件及功能　　本系统的软件是利用VB4.0在Windows95平台下开发的，软件的控制部分是利用VB调用ADAM4000Series for Windows API函数编写的，编程灵活、方便。软件采用模块化编程结构，整个软件分为主程序，五个子程序和若干个公共过程。　　
1． 主程序块：主程序块主要完成与各子程序的联系，根据主菜单上的功能进行调用。　2． 常规污水处理子程序：该程序块主要完成待处理水的流量Q2，渗出净水流量Q1以及外排的一部分浓缩水流量Q3之间的比例控制，同时还要检测模组上、中、下部的压力并进行计算，判断是否在允许的压力条件下运行，如果超出了允许范围，要进行压力调整，调整无效则报警停机。
3． 反洗、正洗子程序块：完成对反洗流量，正冲洗流量进行恒流量控制以及对用于冲洗的净水罐液位进行控制。
4． 化学清洗子程序块：完成对酸、碱的恒流量控制及碱洗后清水冲洗时的恒流量控制。5． 系统测试子程序块：在系统自动控制之前，必须对系统中所有的器件设备进行自动工作状态测试，以确保系统自动控制的顺利进行。
五、 控制系统的功能　　1． 工艺流程的动态显示：在计算机屏幕上动画显示整个系统的工作状态，动态数字显示流量、压力、液位、浊度、调节阀的输出值以及电磁阀的开关状态。　　2． 参数的设定与修改。　　3． 液位、浊度、流量、压力的控制。　　4． 压力、流量变化曲线的显示、存储。　　5． 故障报警及处理。　　6． 数据采集及通讯。　　7． 关键数据的查询管理打印报表。
六、 控制系统的其他部分　　为了使模块能可靠地工作，除采用精密的开关电源为其供电外，还应对供电电压进行监视。这是因为ADAM4000系列模块，虽有3000V的直流隔离输入耐压，但其供电电压升高将使模块损坏，而且这种电压升高往往不被注意。模块的供电电压允许范围为：+10V--+30V的直流电压，当供电电压升高超过30V以上，则可使模块内的通讯芯片、信号放大芯片损坏，使模块在扫描程序中扫不到，或即使可以扫到，但输入/输出功能丧失，故本系统采用一个特殊的电压监测电路来监视模块的供电电压，当模块的供电电压超限，则报警并切断电源。另外为了防止意外停电，保护

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谢谢楼主提供的油田污水处理的微机控制系统