論污水處理廠自控系統

摘 要:主要介紹污水處理廠通過自動控制系統的設置要求、可編程控制技術PLC來實現污水處理過程的檢測、控制、故障處理、管理功能。

關鍵詞:自動控制系統 PLC編程 工業以太網

中圖分類號:X5文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0151-01

1 系統簡述

全廠的整個處理系統包括格柵池、提升泵池、水解酸化池、沉砂池、一體化曝氣池、人工濕地配水系統和消毒池等結構。各個設備廠家僅配套各自電氣控制柜進行控制，采用的是純電氣控制方式且各個工藝段是完全分裂的，工藝參數只能采用人工記錄的方式，有些需要取樣實驗才能得到數據。操作人員的勞動強度大，也不便于對水質參數進行分析。建自動化控制系統就是集中監視整個污水廠的各個工藝環節，實現對生產過程的自動控制、報警、自動操作以及在線實時反映各工藝流程中設備運行狀況與需要參數，提高企業管理水平。

2 系統設置

2.1 系統組成

全廠自動化控制系統遵循“分散控制、集中監控、危險分散、數據共享”，由水質在線自動化檢測和控制系統，以及過程數據處理系統三大部分組成。

2.2 系統要求

控制系統采用全開放式，支持不同計算廠家的硬件在同一網絡中運行，并支持實時多任務，多用戶的操作系統;網絡介質要求使用可直埋的光纜，在出現故障時，可在線增加或刪除任意一個節點，都不會影響到其他設備的運行和通訊。

2.3 系統功能

2.3.1 數據采集與控制功能

(1)各種儀表的模擬量采集，各種設備開關信號采集，在線儀表數據收集。

(2)值班人員在中控室通過計算機的鍵盤或鼠標，根據工藝條件和控制要求，按規定時間周期設定的邏輯順序等自動地啟動或停止某些設備，或進行交替運行，或設定控制調節參數。

2.3.2 自動檢測功能

設計時是采用1套PLC來實現整個系統各個工藝設施的監控。該系統可以自動、連續地檢測并記錄和顯示出污水處理過程的水質參數(SS、DO、COD、PH等)，過程參數(溫度、壓力、水位、流量等)，電氣參數等數據，以及設備的運行狀況(自動、手動、運行、停止、故障、本次運行時間、累計運行時間、閥門開關及開度等)。實行每天24h不間斷地循環檢測采集到的數據，進行處理、歸類并以原始數據文件形式存入服務器。

2.3.3 故障報警及處理功能

控制系統有一套完整的自診斷功能，可以在運行中自動地診斷出系統的任何一個部件是否出現故障，并且在監控軟件中及時、準確地反映出故障狀態、故障時間、故障地點、及相關信息。

2.3.4 數據輸出功能

根據監控采集到的數據，生成全廠的生產工藝流程實時動態圖，給操作人員提供清晰、友善的人機界面，反映生產工藝流程的實時數據，完成報警、歷史數據、歷史趨勢曲線的顯示和查詢。同時可以生成各類生產運行管理報表、日報表、月報表和年報表。

3 系統結構

3.1 系統設備

全廠控制系統是由設在中控室的上位機及設置在設備管理房的1#PLC控制站、紫外消毒系統自帶的2#PLC控制站和出水水質在線監測數據采集站組成，1#PLC站、2#PLC站、出水水質在線監測數據采集站與上位機通過光纖冗余環型工業以太網通訊結構方式進行通信，網絡傳輸介質采用光纜，保證數據傳輸的高速，且不易受電磁波的干擾，同時PLC與現場儀表直接相連。中控室內設置了二臺中控機作為工作站，一臺數據服務器，一臺打印機，一臺不間斷電源(UPS)等設備。系統結構圖如圖一所示。PLC系統采用OMRON公司的CJ產品作為控制部分的核心器件，中央控室有組態軟件制作的上位機監控系統監控其廠區所有設備的運行狀態。

3.2 在線檢測設備

為滿足標準DBJ/T13-88-2010，進水口安裝化學需氧量、氨氮、pH等在線檢測設備，出水口安裝出水累計流量、出水COD、出水氨氮、出水總磷等在線計量、檢測設備，同時將進行數據采集，通過總線傳輸到中控系統和相關主管部門。

3.3 自控系統PLC控制方式

設備由PLC站控制，控制方式又分為“自動/手動”。自動方式-現場PLC根據預定控制程序和設定參數進行控制;手動方式-通過PLC控制柜上的操作終端或按鈕進行手動控制。當PLC站發生故障時，可以通過就地操作箱上切換開關實現手動控制，并不影響系統中其它部分的正常運行。

4 結語

污水處理廠采用自動控制系統后實現對設備與處理過程的自動化監控，提高生產效率，保證設備運行狀態與出廠水質實時得到記錄。

參考文獻

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