Từ phân tích yêu cầu, sự làm việc của bể và các thiết bị ta tiến hành lập lưu đồ điều khiển cho hệ thống, và các thiết bị vận hành sử dụng trong hệ thống.
Các lưu đồ gồm có:
• Lưu đồ điều khiển hoạt động của bể
• Lưu đồ điều khiển van xả nước vào bể:
• Lưu đồ điều khiển máy khuấy
• Lưu đồ điều khiển van xả nước ra khỏi bể
• Lưu đồ điều khiển van đường ống dẫn bùn
• Lưu đồ điều khiển bơm hút bùn
Trong đó lưu đồ điều khiển hoạt động của bể có vai trò quyết định đến việc điều khiển hệ thống. Nhưng do mức độ điều khiển bài toán điều khiển hệ thống bể SBR không quá phức tạp nên việc lập trình bằng PLC S7-200 tiến hành theo kiểu lập trình tuyến tính, không cần sử dụng chương trình chính, chương trình con. Vì vậy ta hiểu trong số các lưu đồ trên, lưu đồ điều khiển hoạt động của bể có vai trò như chương trình chính, còn các lưu đồ còn lại có vai trò như chương trình con.
Từ các lưu đồ này ta có thể sử dụng để tiến hành lập trình điều khiển bằng PLC, tuy nhiên khi lập trình còn phải căn cứ vào đặc điểm của thiết bị được lựa chọn sử dụng lắp đặt vào hệ thống.
2.1 Lưu đồ hoạt động của bể
Hình 2.6. Lưu đồ hoạt động của bể
Giải thích lưu đồ hoạt động của bể:
Khi ta khởi động hệ thống thì bể SBR 1 bắt đầu làm việc, còn bể SBR 2 thì chậm hơn hai giờ mới bắt đầu làm việc.
Quá trình xử lý nước thải ở hai bể diễn ra giống nhau lần lượt trải qua các quá trình nhỏ:
• Xả nước vào bể (kéo dài trong 60 phút)
• Khuấy (kéo dài trong 90 phút)
• Lắng (kéo dài trong 45 phút)
• Xả nước ra khỏi bể (kéo dài trong 30 phút)
• Hút bùn (kéo dài trong 15’)
Nếu thời gian quá trình hút bùn hết nhưng bùn vẫn chưa hết thì vẫn được hút đến khi nào hết bùn trong bể và đường ống mới bắt đầu một chu kỳ làm việc mới.
Sau khi kết thúc một chu kỳ làm việc, nếu ta không cho dừng hoạt động của hệ thống thì chu kỳ làm việc được lặp lại.
2.2 Lưu đồ điều khiển van xả nước vào bể
Hình 2.7. Lưu đồ điều khiển van đường ống xả nước vào bể
Giải thích lưu đồ điều khiển van đóng mở đường ống xả nước vào bể:
Khi hệ thống cho phép quá trình xả nước vào bể bắt đầu thực hiện, van đường ống được mở để xả nước vào bể. Van sẽ vẫn được mở và chỉ bị đóng lại cho đến khi hết thời gian làm việc của giai đoạn này (60 phút) hoặc nước trong bể đạt mức đầy. Trong đó nếu nước trong bể đạt mức đầy trước 60 phút thì kết thúc quá trình xả nước vào bể, nếu hết 60 phút mà nước trong bể vẫn chưa đạt mức đầy thì quá trình xả nước vào bể buộc phải kết thúc để không ảnh hưởng đến các quá trình sau.
2.3 Lưu đồ điều khiển máy khuấy
Giải thích lưu đồ điều khiển máy khuấy:
Khi hệ thống cho phép quá trình khuấy bắt đầu thực hiện. Việc đầu tiên là hệ thống kiểm tra nước trong bể đã đạt mức làm việc hay chưa, nếu chưa thì không cho máy khuấy làm việc.
Khi chắc chắn nước trong bể đã ở mức làm việc thì hệ thống sẽ kiểm tra nồng độ oxy hòa tan trong nước có nhỏ hơn 2mg/l hay không. Nếu nồng độ oxy nhỏ hơn thì cho phép cả hai máy khuấy cùng hoạt động. Nếu nồng độ oxy hòa tan lớn hơn 2mg/l thì cho phép 2 máy khuấy làm việc ở chế độ luân phiên, mỗi máy làm việc luân phiên trong 5 phút. Khi hết thời gian làm việc của quá trình khuấy (90 phút) thì dừng hoạt động của máy khuấy, kết thúc quá trình khuấy.
2.4 Lưu đồ điều khiển van xả nước ra khỏi bể
Hình 2.9. Lưu đồ điều khiển van đóng mở đường ống xả nước ra khỏi bể
Giải thích lưu đồ điều khiển van đóng mở đuờng ống xả nước ra bể:
Khi hệ thống cho phép quá trình xả nước ra khỏi bể bắt đầu thực hiện, van đường ống được mở để xả nước ra bể. Van sẽ vẫn được mở và chỉ bị đóng lại cho đến khi hết thời gian làm việc của giai đoạn này (30 phút) hoặc
2.5 Lưu đồ điều khiển van đường ống dẫn bùn
Hình 2.10. Lưu đồ điều khiển van đóng mở đường ống dẫn bùn
Giải thích lưu đồ điều khiển van đóng mở đường ống dẫn bùn:
Khi hệ thống cho phép quá trình hút bùn bắt đầu thực hiện, van đường ống dẫn bùn được mở.
Khi vẫn còn bùn trong đường ống thì van được mở liên tục, cho dù thời gian của quá trình hút bùn đã hết. Khi hết bùn van sẽ được đóng lại.
Trong trường hợp bùn trong đường ống hết trước 15 phút của quá trình, thì đến khi hết hẳn 15 phút van đường ống mới được đóng lại.
2.6 Lưu đồ điều khiển bơm hút bùn
Giải thích lưu đồ điều khiển bơm hút bùn:
Khi hệ thống cho phép quá trình hút bùn bắt đầu thực hiện, bơm hút bùn được khởi động.
Nếu có bùn trong đường ống, van đường ống dẫn bùn mở thì bơm hút bùn được phép làm việc. Bơm sẽ làm việc liên tục đến khi nào hết bùn thì ngừng làm việc sau thời gian trễ là 10 giây (thời gian 10 giây này để đảm bảo bùn hết thực sự, và thời gian này là thời gian chạy cạn cho phép).
Nếu thời gian của quá trình hút bùn (15 phút) hết nhưng vẫn còn bùn trong đường ống, bơm hút bùn đang làm việc thì trạng thái làm việc của bơm vẫn được duy trì đến khi hết bùn mới ngừng.
Trong quá trình hút bùn, nếu van bị đóng lại, bơm hút bùn sẽ ngừng hoạt động ngay lập tức.
Nếu bơm ngừng làm việc nhưng thời gian quá trình hút bùn (15 phút) chưa hết thì hệ thống tiếp tục kiểm tra xem còn bùn trong đường ống hay không, van có mở không để sẵn sàng nếu phát hiện bùn trong đường ống sẽ cho phép bơm hút bùn làm việc trở lại.
Khi không có bùn trong đường ống đồng thời hết thời gian của quá trình hút bùn thì kết thúc quá trình hút bùn và bắt đầu lập lại chu kỳ làm việc mới.
CHƯƠNG III
PLC THIẾT BỊ TRUNG TÂM CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HểA ĐIỀU KHIỂN BỂ SBR