1、綜述
1.1 主要功能：
對預處理單元（混凝沉淀+無閥濾池）和深度處理單元（瓷砂過濾+RO反滲透系統(tǒng)）的手/自動完全控制。包括預處理單元：調(diào)節(jié)池出水流量調(diào)節(jié)；混凝沉淀+過濾及PH控制，污泥脫水控制；深度處理單元：瓷砂過濾器的過濾/反洗控制以及RO反滲透系統(tǒng)的控制。加藥系統(tǒng)控制。各電控設備的工作狀態(tài)顯示，液位、流量、壓力、溫度、PH和電導率等工藝參數(shù)的實時顯示、記錄、查詢、打印等功能。
1.2 技術特點：
1）、采用PLC+工控機集中控制，控制方式分為手動、自動；
2）、RO系統(tǒng)的高壓泵采用變頻恒流量控制，PID參數(shù)可根據(jù)工藝需要在線修
改。
3）、時間等參數(shù)可在線修改，操作靈活方便。
4）、工藝參數(shù)的實時、歷史曲線，報警記錄及數(shù)據(jù)報表可在線瀏覽，查詢，
打印，復制。存儲時間長達十年。
5）、PLC與上位機采用TCP/IP協(xié)議進行通訊。
2、需求分析
煤炭是我國重要的基礎能源和原料,在國民經(jīng)濟中具有重要的戰(zhàn)略地位,在我國一次能源結構中,煤炭占到70%以上。在煤炭開采的過程中不可避免地大量排放礦井水和破壞水資源。目前,全國煤礦礦井水排放量約為42億噸,約占整個采礦業(yè)(有色冶金、黃金、化工等礦山)的80％,而利用率約為50％。我國大部分富煤地區(qū)就是貧水地區(qū)。一般情況下，每挖1噸煤可排放2-3噸的水，2005年山西煤炭產(chǎn)量約5.5億噸，這就意味著約有13億噸水資源受到破壞，水量排放之大，水資源浪費之多觸目驚心。
為保障礦山地區(qū)水資源可持續(xù)利用，國家發(fā)改委、國家能源局近日聯(lián)合印發(fā)
了《礦井水利用發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)，要求以提高礦井水利用率為目標，以企業(yè)為主體，以市場為導向，以技術創(chuàng)新為動力，促進礦井水凈化處理工程建設，推動礦井水利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。《規(guī)劃》提出，到2015年，逐步建立較完善的礦井水利用法律法規(guī)體系、宏觀管理和技術支撐體系，實現(xiàn)礦井水利用產(chǎn)業(yè)化；全國煤礦礦井水排放量達71億立方米，利用量54億立方米，利用率提高到75%，新增礦井水利用量18億立方米，加上非煤礦山新增礦井水利用量約5億立方米，全國新增礦井水利用量約23億立方米。
將礦井水凈化處理后作為礦區(qū)生活用水和工業(yè)用水，不僅節(jié)約了水資源，而
且避免了未經(jīng)處理直接外排污染地表水環(huán)境，經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益明顯。
3、軟件功能
本礦井水處理系統(tǒng)采用Siemens公司S7-300 PLC控制。
3.1混凝沉淀控制子程序
礦井水在井下混合后排出，考慮到后續(xù)沉淀過濾的穩(wěn)定進水，設置緩沖調(diào)節(jié)池均衡水質(zhì)水量。調(diào)節(jié)池設計容積較大，分兩格。考慮到系統(tǒng)靈活運行，兩格可獨立運行，分別設置刮泥機及排泥泵。在緩沖調(diào)節(jié)階段，大顆粒懸浮物，比重較大的物質(zhì)自然沉淀，由機械刮泥排至泥斗，由排泥泵輸送至污泥濃縮池。廢水由提升泵提升經(jīng)管道混合器進行PH調(diào)節(jié)和混合至后續(xù)設施。調(diào)節(jié)池出水設置在線PH及流量監(jiān)測，在線流量監(jiān)測異常時報警提醒調(diào)整處理參數(shù)。
3.2污泥脫水控制子程序
3.3 瓷砂過濾器控制子程序
系統(tǒng)中瓷砂過濾器共四臺（01-04），同時運行過濾程序，依次進行反沖洗程序；過濾反洗周期為24小時，累計過濾24小時，進行一次反沖洗。過濾器反沖洗前，先停過濾加壓泵和RO系統(tǒng)，三分鐘后先關過濾進、出水閥，然后，開反洗進、出水閥，再開反洗泵，進入反洗狀態(tài)。反洗結束后回到過濾狀態(tài)。
3.4網(wǎng)絡配置
本系統(tǒng)分為兩級計算機網(wǎng)絡，第一級網(wǎng)絡為ETHERNET網(wǎng)，第二級網(wǎng)絡為MPI網(wǎng)。
4、HMI
自動控制系統(tǒng)采用PLC+工控機的方式，本系統(tǒng)的工控設備使用S7-300系列
PLC。系統(tǒng)分為兩種控制方式：自動運行方式和手動運行方式。自動運行通過工控機上進行參數(shù)設定；手動運行通過PLC柜面板旋鈕控制啟停。通過工控機可以直觀地了解整個工藝系統(tǒng)的狀況及單元設備的運行狀態(tài)?？梢噪S時輕松完成對系統(tǒng)的工藝參數(shù)進行修改與調(diào)整。生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障時，及時發(fā)出聲光報警，同時畫面閃爍顯示，并記錄，查詢。所有的工藝參數(shù)如液位、流量、壓力等均進行歷史趨勢和實時趨勢的顯示和記錄，以便進行運行分析及故障分析，使我們準確掌握設備運行情況。
