淺析城市污水處理自動控制系統總體設計方案

付煒煒

摘 要：本文對城市污水處理系統的自動化程度水平進行分析，為了提高控制自動化水平，對污水處理工藝流程進行了分析。在污水處理系統中應用了很多的先進技術，其中，計算機技術、網絡技術、管控一體化都有很好的應用，這樣也為城市發展提供了保障。

關鍵詞：污水處理系統；城市發展；設計方案

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A

1 關于城市污水處理自動控制系統的方案介紹

城市污水處理系統在應用過程中一定要保證系統的可靠性，這是設計過程中要考慮的首要問題。污水處理系統中存在著很多的工藝設備、儀表、以及電氣自動系統，在使用的時候，對網絡技術要進行利用，系統中各種監控系統非常完善，在軟件設計方面也要進行重視。在自動控制系統中，PLC是核心設備，在對其進行選擇的時候要保證產品的質量，對相應的開發軟件也要進行重視。很多污水處理廠在自動控制系統方面采用的是PC+PLC分級分布式控制形式，實現了集中監測，在分散控制方面效果也十分明顯。自動控制系統在運行過程中，相關的人員利用計算機能對各個工序進行實時的監控，對生產工藝中自動控制系統可以采用單獨控制的形式。污水處理過程中，關鍵的工序操作可以利用人機界面進行操作，現場的工作人員可以對操作站進行利用。為了更好的保證污水處理廠運行安全應用遠程控制對處理系統進行控制，而遠程控制是利用網絡技術，在控制室對生產過程進行控制，這個過程中能夠更好的對設備進行遷移管理。將不同的控制方式進行結合，能夠對出現的問題及時解決，也能更好的提高系統運行的可靠性。

自動控制系統運行過程中出現設備異常情況或是故障，系統能夠自行進行報警，同時將出現故障的設備進行切換，在操作方式上也能進行改變。對相應的事故情況進行記載，能夠為以后的發展提供參考。在對系統的應用程序進行選擇的時候，要對各個企業的軟件開發情況進行掌握，對軟件應用情況進行分析，很多的軟件在使用過程中已經實現了對工藝流程進行監控，對運行參數進行收集，這樣能夠對相關的數據進行歸納，形成數據庫。為了對生產現場的重要設備進行實時監控，要在重要設備所在地安裝攝像機，這樣能夠形成遠程視頻監控系統，對重要設備能夠進行全天監控。

2 城市污水處理自動控制系統的結構分析

城市污水處理系統中主要包括中控室、配電站、生物反應器、脫水機房、監控器，這些設備都有其固定的位置，這樣能夠提高污水處理的效果。在進行施工的時候，可以將中控室和中央監控設備安放在一起，這樣能夠對生產現場的情況進行掌握。自動控制系統在運行中對以太網的利用非常必要，這樣才能將監測到的信息傳遞到控制系統中，然后對數據進行分析。污水處理系統運行過程中會受到很多因素的影響，其中，高強度的電磁干擾是最重要的影響因素。

3 自動控制系統和工藝過程控制的組成

在污水處理系統中，應用中小型的PLC系統就能滿足中等性能的要求，各種功能模塊能夠滿足和適應自動控制任務。在控制系統中，簡單實用的分散式結構以及多界面的網絡得到了很好的使用，在控制任務增加的時候，可以進行自由的擴展，同時，也能方便用戶的使用。用戶對自動控制系統進行使用的時候，一旦出現信號模塊或者是處理模塊增加的情況，可以對軟件進行擴展。每個機架上能夠安裝多個模塊，將模塊設置好后連接到中央機架上，并保證模塊布置具有合理性。

系統在運行過程中對其進行診斷能夠確定模塊獲取的信號，同時對模擬量處理的正確性也能進行分析。在進行評估以及診斷的過程中，需要區別開信息是否參數化。對于可參數化的信息，在診斷過程中需要根據參數判別信息是否需要發送，而對于非參數化信息的發送，則是指無論診斷信息是否通過參數化都需要發送。在進行診斷發送過程中，模塊會首先執行中斷，此時，CPU也會對用戶程序執行出現中斷。

4 自動化控制系統的程序設計

自動化控制系統在進行運行程序設計的時候，主要有四個功能模塊，分別是時鐘模塊、運行參數更新、綜合故障判定和自動工序模塊。在變量設計方面，要遵循節省的原則，建立時間計數變量T，32個工序采用統一的時間計數，每個工序分配一個運行時間變量T n （n=1，2，……32）。PLC自動工序工藝運行程序根據運行時間變量來確定每個工序步驟運行的時間。為每一臺工藝設備分配一個32位的運行狀態標志，分別對應于32個工序步驟。PLC自動工序工藝運行程序根據每一臺（套）工藝設備的運行狀態標志和設備運行互鎖（故障和手動控制）確定該設備是否運行。為27臺（套）工藝設備的每一臺（套）建立一個故障狀態標志位（綜合故障）和控制狀態標志位（手動/自動）。建立工藝運行參數二維表，包含32個工序的運行時間參數和27臺（套）工藝設備的運行狀態標志參數。建立工藝運行參數變更標志位，程序將根據工藝運行參數二維表刷新32個工序的運行時間變量和27臺（套）工藝設備運行狀態標志。

程序設計。在自動工序中，時間增長的計數主要由一個時鐘模塊完成，針對其計數值，可以進行存放，自動工序模塊可以對變量T中的計數值進行調用。若工藝在運行過程中參數發生了變動，監控上位機對該參數的變化進行了授權確認，那么將參數變更位進行標志，設為1，根據需要程序會以運行參數作為依據對所有的工序運行時間以及工藝設備運行狀態進行刷新，并對運行參數標志進行復位歸零。

綜合故障診斷能夠對工藝設備中出現的故障進行及時的處理和報警，這樣能夠保證設備在使用過程中不會受到更大的影響。自動工序模塊能夠對更新工藝的狀態進行掌握，對工序的運行時間進行控制，在剩余時間是零的情況下，能夠切換到下一個工序步驟。

結語

城市污水處理量較大，因此為了能夠保證處理的效果，對污水處理自動控制系統進行研究非常必要，這樣能夠更好的保證污水處理的效率，在質量方面也能得到保障。自動控制系統的出現，其在運行方面可靠性非常高，自動化程度也在不斷提高，這樣能夠更好的保證工藝運行效果，滿足城市污水處理的日常管理要求。

參考文獻

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