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南昌西门子中国代理商触摸屏供应商
变频技术的产生和发展解决了锅炉运行中控制的难题,不仅节约能源,降低运行成本,同时使锅炉对大气的污染大大减轻,司炉工强度大大改善,也为实现自动化控制提供了良好的帮助。
3、效益与回报
随着我国的社会和经济的高速发展,环境问题日益,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,严重影响着人民群众的身心健康,这些情况已经成为城市可持续发展的严重制约因素;我国现阶段很多大中型城市的废水排放量大,已造成城市地表水的严重污染;但目前各城市仍然是直接排放污水或因水处理自控系统不完善没处理好就把污水排放了,很多操作和检测监控过程仍停留在人工阶段,监控时间覆盖率低,手工采集样品缺乏科学性和代表性,难以反映企业和城市污水处理及排放连续变化的情况。大范围的建立污水处理系统及在线自动控制监控体系,势在必行。
二、系统要求
本文介绍的污水处理厂位于重庆某县城边缘该污水处理厂采用的是典型Orbal氧化沟工艺,日处理污水量5万吨,厂区主体构筑物有:综合楼、配电房、进水提升泵房、粗细格栅井及旋流沉砂装置、Orbal氧化沟、终沉池、污泥回流剩余泵井、脱水机房等;整个厂区设备及阀门均采用MCC和PLC两种控制方式,正常情况下可以实现仪表、PLC的自动检测控制及运行状况监控。
1、Orbal氧化沟工艺介绍
Orbal氧化沟水处理工艺起源于南非,后经不断改进和推广,在范围得到广泛应用。城市污水由管道集中后,水流经过粗格栅,将粗的垃圾去除,然后由提升泵将污水提高水头(后面工艺要求有高水头),再经过细格栅及旋流沉砂池,进一步去除小的垃圾和泥砂,污水进入水处理主体结构——氧化沟,污水在“O”型的氧化沟中经过曝气机调节曝气,使得污水得到缺氧、氧化、硝化、反硝化等反应,在该过程中完成BOD(生物耗氧量)、COD(化学耗氧量)的去除及污水脱氮的功能,并为下一步水的沉淀作好准备,经过氧化沟处理的水流入终沉池,加入Fe3+、或Al3+ 使得水中的(PO4)3- 得以沉淀,充分沉淀后,清水后经后排入长江。沉淀的污泥经脱水机滤干后焚烧处理。
2、厂区主要设备控制要求
1>、粗细格栅机及其附属输送压榨设备的控制
定时控制:根据外来污水状况和运行经验,通过设定相关定时参数,自动控制格栅机的启动时间和停止时间。
液位差控制:在格栅机的前后均设置一台声波液位传感器,出格栅机的前后液位差。设定低液位差LDF2和高液位差LDF1,当检测到的液位差大于LDF1时,启动格栅机;当检测到的液位差LDF2时,停止格栅机(减少了运行时间,有效的节约能源
(3) 切换开始时,变频器停止输出(变频器设置为自由停车),利用水泵的惯性将台水泵切换到工频运行,变频器连接到二台水泵上起动并运行,照此,将二台水泵切换到工频运行,变频器连接到三台水泵上起动并运行。
(4) 水位下降需要减泵时,系统将三台水泵停止,二台水泵切换到变频调节状态。水位继续下降,系统将二台水泵停止,台水泵切换到变频调节状态。
(5) 另外,设置软启动器作为备用。当变频器或PLC故障时,可用软起动器现场手动轮流起动各泵运行以保证供水。作为多台提升泵的自动控制,满足先启先停的原则,以优化资源的利用率;为了提升泵的,系统设置了提升泵的干运转保护;同时,系统还设置了泵的频繁启停保护,群启动保护等,以延长其使用寿命。
3>、曝气系统的自动控制
生化池作为全厂污水处理的,具有举足轻重的作用。污水经过预处理后,在这里通过微生物吸附污水中的物,达到除磷脱氮的目的。对生化池的自动控制,主要是溶解氧浓度的控制。
曝气量自动控制系统作为一个恒值控制系统,系统给定一个保持不变的溶解氧值,通过PLC控制调节输出量(即曝气机开启台数),使被控量(实测氧化沟溶解氧浓度)不断地接近给定值。在这个系统中,要求稳定性和动态特性良好,被控量向给定值过渡的时间短,同时过程平稳,振荡幅度小。
曝气供氧系统是由曝气机和溶解氧仪共同组成的闭环系统,为反应池好氧段提供氧气,并维持好氧过程的溶解氧浓度值。依照好氧过程的溶解氧浓度值控制曝气机开启台数,维持溶解氧浓度值在一定的范围内变动。控制流程如。
三、控制模式
手动模式:手动模式又可以分为盘柜模式和就地模式。盘柜模式就是通过MCC上的按钮实现对设备的操作;就地模式就是通过现场控制箱上的按钮实现对设备的操作。
遥控模式:就是通过控制室上位操作站实现对设备的操作。
自动模式:设备的运行由各PLC根据污水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制,而不需要人工干予。
该工程自控系统的特点
1、技术:现代化的工厂要求与时俱进,该自动化控制系统无论是从使用的profibus-DP现场总线、通讯网络、可编程控制器、组态软件,还是从自动化控制技术来讲,都具有时代性。
2、稳定:选用的自动化产品来自国外,建立的自动化控制平台,经过严格的测试,可以保证系统稳定地运行。
3、自动化程度高,使用简单:对于全厂的控制——控制室上位界面,采用全中文的设计界面,立体三维流程图形来表达工艺,便于操作员掌握;同时下位机PLC采用西门子的PLC,系统稳定性好,自动化程度高,整个系统维护量小。
4、开放性:该系统采用的现场总线是通用的具有开放协议的现场总线和接口,同时各控制站均留有I/O余量,以便于以后系统的改造和扩展。
5、性:该系统采用的设备保护体系,包括潜水泵的干运转保护、自控平台的防雷保护、进水水质异常保护、报警系统等,以防止因为某些意外或操作员的疏忽而发生事故。
四:应用总结
此系统采用:四门子CPU,UniMAT扩展模块4AO(2个),4AI(4个),数字量一个,在完成此项工程后,PLC系统运行稳定,采集数据准确快捷,控制的重要设备运行,程序开发好后,其维护量几乎为零,同时个人感觉该PLC现场安装、与其它设备的接口等均方便好用,系统投运后,自动化程度高,工作人员维护量小,出水水质能达到国家规定的标准。



摘要:介绍了CCD驱动电路的4种常用方式及其优缺点,详细阐述了基于高速微型单片机C8051F3(x)的CCD驱动电路设计,包括内部CCD驱动时序和外部输出同步信号的产生、像素输出电压的简单处理以及通过RS232接口在线调整CCD驱动频率等。系统克服了目前单片机方式在CCD驱动应用中存在的一些缺点。
关键词:C805lF300 CCD TCDl206可编程计数器阵列
CCD作为一种光电转换器件,由于其具有精度高、分辨率好、性能稳定等特点,目前广泛应用于图像传感和非接触式测量领域。在CCD应用技术中,关键的两个问题是CCD驱动时序的产生和CCD输出信号的处理。对于CCD输出信号,可以根据CCD像素频率和输出信号幅值来选择合适的片外或片内模数转换器;而对于CCD驱动时序,则有几类常用的产生方法。
1 常用的CCD驱动时序产生方法
CCD厂家众多,型号各异,其驱动时序的产生方法也多种多样,一般有以下4种:
(1)数字电路驱动方法
这种方法是利用数字门电路及时序电路直接构建驱动时序电路,其是一个时钟发生器和几路时钟分频器,各分频器对同一时钟进行分频以产生所需的各路脉冲。该方法的特点是可以获得稳定的高速驱动脉冲,但逻辑设计和调试比较复杂,所用集成芯片较多,无法在线调整驱动频率。
(2)EPROM驱动方法
这种驱动电路一般在EPROM中事先存放所有的CCD时序信号数据,并由计数电路产生EPROM的使之输出相应的驱动时序。该方法结构相对简单、运行,但仍需地址产生硬件电路,所需EPR0M容量较大,同样也无法在线调整驱动频率。
(3)微处理器驱动方法
这种方法利用单片机或DSP通过程序直接在I/O口上输出所需的各路驱动脉冲,硬件简单、调试方便、可在线调整驱动频率。但由于是依靠程序来产生时序,如果程序设计不合理,会造成时序不均匀;而且往往会造成微处理器资源浪费;通常驱动频率不高,除非采用高速微处理器。
(4)可编程逻辑器件驱动方法
这种设计方法就是利用CPLD、FPGA等可编程逻辑器件来产生时序驱动信号,硬件简单、调试方便、性好,而且可以得到较高的驱动频率。同样也可在线调整驱动频率。电路设计完成以后,如果想改驱动时序,只需将器件内部逻辑重新编程即可。
以上4类方法中目前常用的是微处理器驱动方法(通常又称为“软件驱动”法)和可编程逻辑器件驱动方法(又称“硬件驱动”法)。由于在CCD应用系统中,一般都要用到微处理器,所以若采用“软件驱动”法,则增加硬件,在电路结构上为简单,系统成本也,因此,只要能克服其驱动频率低、资源浪费多、时序不均匀等缺点,无疑是一种理想的驱动方法。本文结合Toshiba公司的TCDl206线阵CCD,介绍如何利用C8051F300来产生其要求的驱动时序。
2 硬件设计
如图1所示,虚线框内的电路构成CCD驱动处理板。安装在CCD相机内部。系统处理器采用美国Silabs公司推出的高速8位单片机C8051F300,CCD采用Toshiba公司的高灵敏度线阵CCD图像传感器芯片TCDl206,双电压供电的总线驱动器LVC4245解决了单片机(3.3V)和CCD(5V)二者之间的电平匹配。CCD驱动脉冲由C8051F300提供,其像素输出电压经高速运放AD8031处理,由U0引脚引到外部,同时向外部提供像素同步信号PS和行同步信号FS(由PO.6、P0.7经LVT245总线驱动器所得)。
丹佛斯VLT5000系列变频器实现多台电机联动
一、概述
在工业输送设备中,需要按照一定的速比实现多台电机联动。以往要实现此功能大都是通过机械装置来完成,电气方面的解决方案往往依靠大量的PLC模拟量模块来实现,使得系统存在灵活性低、维护工作量大、工艺复杂、成本较高、安装困难等缺点。通过采用丹佛斯VLT5000系列变频器,我们有了新的解决方案。
二、系统组成及原理
系统由5台VLT5000系列变频器及辅助的开关、指示灯、电位器及必要的空开等电气器件组成。图-1中A变频器的速度作为主速给定(它自身的速度由外部电位器给定), A变频器的42号端子对应自身输出转速,自动的转化为脉冲信号(频率)输出给B变频器,作为B变频器的速度给定信号(通过B变频器的29号端子来接收脉冲信号),然后再由B变频器通过修改内部参数327号,经过计算后相应的输出一定的转速。同理B变频器对应自身输出转速自动的转化为脉冲信号(频率)通过42号端子输出脉冲信号(频率)作为C变频器的速度给定信号(通过C变频器的29号端子来接收脉冲信号),以此类推,一直到E变频器。在此过程中,所有速度给定信号都是数字式的(既速度信号通过给定的脉冲频率的变化,结合自身内部的计算实现不同的转速)。
图-1
图-2中所示,系统兼容了速度给定、手自动切换、速度微调、故障报警等 功能,具体的实现也是利用了DANFOSS变频器内部的参数菜单切换功能,图中VLT5000的27号端子具体执行了这个功能,实际应用中所有变频器的27号端子断开或闭合后,每台变频器的速度给定自动转化为单台电位器信号,而上面所述的脉冲联动信号自动解除;另外19号、29号端子可以在整个系统生产时起微调作用,例如造纸过程中当纸张某一段工位过松或过紧时,系统瞬间加速或减速,从而让系统跟上实际的变化,当误差以后,系统又恢复到主给定状态;所有故障灯通过变频器内部小型控制继电器控制,他们无论在手动状态或自动状态时都将自动实现。