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摘要：
随着经济的快速增长，工业化程度不断提高，人类的生产生活对于水的需求也在不断加剧。在资源危机愈演愈烈的今天，如何能够更有效地节约水资源、更高效地回收利用水资源也就理所当然地成为了人们不断探讨的话题。而在这项世界范围内的讨论中，对于电镀废水的回收处理和二次利用毋庸置疑成为了公认的既简单而又行之有效的方法之一。现结合实例，对基于PLC等设备的电镀废水处理及回用自动控制系统设计进行简要探讨。
关键词：
电镀废水；处理；回用；可编程控制器；变频器；上位机
0引言
随着科学发展观的提出，环境保护已经成为了我国发展经济的同时需要重视的首要问题，而对于水资源的保护则是环境保护的第一要务。搞好污水处理既可节能减排、保护环境，又能够促进经济发展的良性循环，利国利民，是保证国民经济可持续发展、关系国计民生的重要举措。随着pH/ORP、电导仪、流量计、温度计、压力变送器等仪表在电镀废水处理中的广泛应用，可编程控制器（简称PLC）、触摸屏、仪表等及组态软件已逐步应用到电镀废水处理中，使化学法处理电镀废水实现了完全自动控制，取得了很稳定的处理效果；再加上变频器等的组合使用，中水回用设备已具备高效、节能、经济、耐用的优点。
1电镀废水处理及回用
本文以天津大悍汽车零部件有限公司电镀废水处理回用项目为例加以说明。通过水质分析，并结合我司在电镀废水治理、回收领域多年的工程经验，对该项目电镀废水采用了分而治之的工艺思路，主要包括前处理废水及含油含腊化学法处理、化学法破氰处理、铬还原处理、焦铜化学法处理、络合废水破络合处理、金属离子漂洗废水及一般酸碱废水化学法处理、重金属化学沉淀处理、排泥处理、TYRO回用处理。
2电气系统功能
（1）用户可以通过HMI人机界面、上位机组态软件修改pH/ORP、变频器、水泵启停时间、排泥时间等参数设定，从而达到不同的要求。
（2）三种操作方式：现场按钮操作、就地人机界面HMI操作、上位机组态画面操作。
（3）两种运行方式：1）自动操作：根据水池的液位高度，自动开启/关闭相应提升泵、搅拌机；根据反应池内pH/ORP设定范围，自动开启相应加药泵；根据运行时间自动开启或关闭排泥阀、膜回用排污阀等；根据流量计自动调节变频器频率恒流产水；根据压力值自动控制膜回用水泵变频器频率恒压供水；水泵超载、液位高/低、仪表超限自动报警；统计产水量；带式污泥脱水机报警显示。2）手动操作：单步运行操作，既可手动操作整个系统运行，也可对系统进行检修，对部件进行逐个调试。调试可以用控制柜中的开关对其进行控制，或是通过HMI、电脑监视画面对其进行操作。
3电镀废水处理及回用自动控制系统设计
3.1电气系统硬件配置
主要配置如下：断路器、接触器、中间继电器、选择开关等选用施耐德品牌若干；PLC采用三菱中型Q02系列模块组，包含特殊功能串行通讯模块QJ71C24N-R4、网络通讯模块QJ71E71-B2各一块；变频器采用三菱水泵专用型FR-R740系列；HMI选用威纶MT6100IV型触摸屏；上位机选用研华IPC-615型工控机+世纪星组态软件（无限点、Web两用户版）。
3.2PLC系统设计
使用三菱中型Q02系列PLC执行，通过数字式、模拟式的输入和输出控制现场设备及上位机数据采集和处理等，具有可靠性高，抗干扰能力强，功能强大，模块化编程严谨，易标准化、易扩展等优点。
3.3PLC—变频器PID控制算法
膜回用处理系统运行是一个非线性、时变、滞后的动态过程，其中的恒流产水是整个处理过程中极其重要的一部分，决定其处理效果的关键因素是回用水池内水质的含盐量高低，因此，可以说含盐量高低是电镀废水回用系统的最主要影响因素。在系统中，恒流产水是通过变频器本身的PID功能来加以调节的。系统产水时，PLC将设定产水流量通过MODBUSRTU协议通讯协议传递给变频器，变频器启动带动高压泵转动起来，在高压错流的作用下，RO膜中心管便产出低盐度水来；流量计检测出当前的产水流量，转换为4～20mA电流信号，传回给变频器与设定产水流量比较，通过PID调节功能使产水流量与频率、电机转速慢慢地达到一个较为稳定值。
3.4上位机监控设计
本项目的监控系统主要包括现场HMI和上位机监控两部分。
3.4.1现场监控HMI
选用威纶电气公司MT6100IV型人机界面。HMI主要用于显示设备和系统状态的实时信息，屏幕中的组态画面可显示相应的系统工作状态信息，输入数值或字符可与PLC进行数据交换，从而产生相应的动作，进而控制系统设备，实现对水泵、搅拌机、加药泵、阀门运行的监控，并且可以对寄存器的部分参数进行设定。在具体设计上，以实用为基本出发点，在界面上体现出基本的输入按键与输出状态显示，同时以生动的图形来模仿表示电镀废水处理系统的基本工作流程，最后做出清晰简约的界面。
3.4.2上位机监控
为方便管理人员监视分析系统工作情况，我们借助三菱以太网模块QJ71E71及世纪星组态软件搭建了一个SCADA系统平台。将系统的横向信息（同一层不同节点的通信）和纵向通信（上、下层之间的通信）加以结合，能够进行现场控制、故障诊断、过程优化、信息传送等综合处理，实现混合智能优化控制，使控制系统灵活、可操作、方便扩大控制规模。世纪星组态软件是一套用来构造和生成计算机监控系统的组态软件，基于Windows平台运行，具有灵活的可视化界面，实用性强，并行处理性能良好。世纪星组态软件完成的任务有数据的转换、存储以及语音报警功能，各类报表打印，实时数据显示，历史数据和历史曲线查询打印等。组态软件的核心是实时数据库，所以先在世纪星的实时数据库中定义连接变量和所需的变量，然后单独对每个变量设置属性，如上下限报警、最佳反应条件、是否存盘以及存盘周期等
4结语
由于本项目是实际应用工程项目，故而程序庞大且复杂。经过仔细耐心的分析，并参阅大量资料，笔者慢慢熟悉了各个模块的应用以及PLC编程的思路。在实际工程中有很多传感器，数据可以直接反馈进入远程AD，通过RS485传回PLC，由于电镀废水处理过程过于庞大，只能到现场调试，调试起来也比较困难。但通过不断调试、思索、修改、总结，笔者逐步熟悉并掌握了PLC模块编程、MODBUSRTU协议通讯、工业TCP/IP协议、以太网协议通讯、变频器和人机界面的实际应用。本项目至今已投运四年多，整个工程运行稳定，界面友好，显示功能齐全，且故障率低，得到了厂方的一致好评，达到了节能、环保、高效的目的。
作者：罗敏 单位：威士邦（厦门）环境科技有限公司
［参考文献］
[1]陈立定，吴玉香，苏开才.电气控制与可编程控制器[M].广州：华南理工大学出版社，2001：67-77.
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003：75-90.
[3]张林国，王淑英.可编程控制器技术[M].北京：高等教育出版社，2002：110-123.
[4]周万珍，高鸿宾.PLC分析与设计应用[M].北京：电子工业出版社，2004：21-45.
