開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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探討，希望這些內容能成為您創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作業過程中，會形成較多的廢水，而這些廢水一旦直接被排放，則會導致嚴重的環境污染，同時致使大量資源被浪費。現階段，我國軋鋼廠在發展過程中，越來越多軋鋼廠開始著重于水處理技術的完善與優化，并加大了水處理自動控制系統的應用。與此同時，伴隨著鋼產量需求的不斷增加，我國軋鋼廠也正在進一步擴大生產規模，因此也陸續出現了包括水緊張在內的一系列新問題，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的建設與應用，對于軋鋼廠的可持續發展來說尤為關鍵。

1水處理生產工藝概述

按照水處理自動控制系統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節，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，分別為濁環水冷、凈環水冷水池以及冷卻塔。在這三個水池當中，凈環水屬于生產設備當中最常應用的一種冷卻用水，能完成出爐產品與入爐產品的冷卻、運輸管道的冷卻、加熱爐加熱過程的冷卻以及空調的冷卻。在冷卻水應用以此之后，會流經化學除油間、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，再通過冷卻塔結束最終的冷卻操作后流向冷水池當中，以達到循環利用的目的。在水處理過程中，水處理對水中的雜物實現吸附。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。在循環用水系統以及水再生處理中，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，獲得所需要的水質。（2）在原水中添加新成分來獲取所需要的水質。（3）對原水加工不涉及去除雜質或添加新成分。問題水中雜質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，去除粗大的雜質屬于水的預處理部分。懸浮物和膠體在水處理過程中產生不溶解物質。就生活用水而論，在水處理生產工藝上，首先需要去除泥沙等雜質，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，設備內部會形成微電系統，在空間內作用下構成一個電場。在處理過程中，全新生態與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，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點。

2系統組成與功能設計

2.1管理網

系統設計過程中，可將冗余服務器配置到管理級當中，并設置兩臺互為備用，進而提升系統可靠性。服務器可以選擇大型的網絡關系數據庫，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據管理的方式需求。同時還可以配合多臺PC機，將其當做監控操作站應用，以實現針對水處理工作當中不同部門工作的監管效果。監控操作站同時還能夠實現狀態顯示、遠程控制與操作、報警、報表、通訊、冗余以及數據通信等功能。管理網當中的現場總線可以使用ProfibusFMS總線，而冗余服務器則可以當做這個現場總線當中的主站，借助于cp通信模塊連接現場總線。

2.2控制網

（1）整個系統的核心是PLC控制器，它不僅可以連接上位機和現場儀表，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，并相互監控，從而完成雙機熱備冗余。主要功能是接收來自管理網絡的命令和信息，控制水處理工作流程，并為管理網絡中的計算機和服務器傳輸現場實時狀態。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現場總線從站，并借助總線實現與上位機的通信（如圖1）。（2）現場網絡。現場網絡的基本組成一般包括一次儀表、執行機構等。一次儀表可包括液位計、流量計、溫度傳感器、壓力傳感器等。現場網絡的主要功能是監測傳感器的具體參數和系統設備的實時運行狀態，并將最終監測數據上傳至系統。此外，現場王還可以指揮濟寧結構中的控制機，進而有效地控制執行機構的工作。在現場網絡設計過程中，可選擇PROFIBUSDP通信模塊連接PLC遠程輸入/輸出站et200m、現場執行機構和現場儀表。

3軋機水處理自動控制系統的結構構造

3.1網絡通信模塊

在水處理自控系統的設計過程中，網絡交換機設備需要根據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擴展和生產的具體需要，完成數據交換。PLC系統通過交換機加強工業以太網與上位機之間的數據傳輸效率，實現信息交換。結合ieee823標準，建立高性能、開放網絡、多供應商的體系。借助PLC技術，可通過以太網連接和通信處理器選擇CP343-1信號處理器。其中，實際數據傳輸速率約為10mc/s，系統可以依靠TCP/IP通信協議實現傳輸。同時，在CPU中配置特定的模塊數據。系統啟動后，所有配置數據都可以傳輸到CP部件。

3.2PLC系統

（1）CPU和電源結構。PLC是控制系統和設備參數設置的主要模塊。在硬件配置過程中，結合現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PLC通信模塊和信號功能的擴展。該站為無源站，最高數據傳輸速率可達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

（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，并實時監控設備運行狀態。（4）第一個模擬考試模塊用于控制設備故障診斷模塊，采集報警數據和歷史數據，得到趨勢曲線或直接查詢。例如，在系統設計過程中，窗口系統中的上層監控模塊可以用來支持PLC軟件和程序軟件的開發。控制系統根據現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和運行狀態，并利用控制原理調整設備結構。

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，然后調整啟動和停止泵的數量。例如，在系統設計過程中，水泵和閥門可以具有一定的聯鎖控制能力。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，經常隨機指定一臺平臺設備作為備用水泵。水泵發生故障時，只能自動投入運行，同時發出報警信號。（2）制定程序。軟件編程過程中可采用STEP7模式，實現組態、調試、編程、監控等多項工作內容。內部硬件結構可以分配地址和科學的設計參數。

3.5系統調試

（1）調試硬件結構。在軋機凈化水自動控制系統調試期間，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。在系統的設計中，調試階段非常關鍵，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系統的輸入，從而完成相關的測試工作。（2）調試軟件。模擬調試合格后，可完成現場設備與PLC的連接，將PLC的運行模式改為運行模式，以減少或消除系統運行過程中的漏洞。軟件調試可以實現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，在軋鋼廠日常生產過程中，水處理環節往往是一個十分關鍵，對生產質量與生產環保性產生直接影響的環節，因此針對其進行自動控制系統的設計與應用將具有重大意義。

參考文獻

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［5］崔勇.軋鋼廠電氣自動化控制系統運用優化研究［J］.名城繪，2019，（1）：54-57.

作者:石明璇 單位:南京南鋼產業發展有限公司公輔事業部