自動控制系統(tǒng)在中小型污水處理廠中的應(yīng)用[權(quán)威資料]

自動控制系統(tǒng)在中小型污水處理廠中的應(yīng)用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】目前我國水污染與水短缺問題越來越嚴(yán)重，而傳統(tǒng)的人工控制污水處理常常導(dǎo)導(dǎo)致污水處理設(shè)備的嚴(yán)重損壞，甚至污水外溢，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境 【關(guān)鍵詞】污水處理、自動控制、中小型污水處理廠 U664 A 污水處理是指將污水中的污染物質(zhì)分離并去除，使有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)，從而使水得到凈化，使資源得以更加充分的被利用。隨著我國城市 建設(shè)與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，水污染與水短缺越來越嚴(yán)重，而傳統(tǒng)的人工控制污水處理常常導(dǎo)致泵機組磨損嚴(yán)重，甚至污水外溢，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境。對污水處理過程進行智能化控制，使機組始終處于最佳狀態(tài)，保證正常生產(chǎn)，保護生態(tài)環(huán)境成為污水處理的迫切需求。 污水處理過程自動控制系統(tǒng) 采用 PLC+PC 監(jiān)控方式，將儀表測控系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、 PLC 系統(tǒng)相結(jié)合，三電合一。有一個中央控制室與 4 個PLC 現(xiàn)場控制站，多個 I/O 分站，采用光纖、以太網(wǎng)交換機、Profibus-DP 總線等連接，形成工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。 該系統(tǒng)分為管理層、控制層與執(zhí)行層，實現(xiàn)污水處理的數(shù)據(jù)采集、顯示，過程控制、報警，歷史記錄，數(shù)據(jù)查詢等功能。操作方式有就地控制、自動控制與集中手動三種。 1.中央控制室 中央控制室配置兩臺計算機操作員站與 1 臺打印機，連接以太網(wǎng)系統(tǒng)。兩臺計算機操作員站組成雙機熱備，一臺正常監(jiān)控，一臺備用。操作員站有以下功能： 1）顯示系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)，存儲并顯示工序流程的相關(guān)參數(shù)及其運行趨勢，以及歷史記錄與歷史數(shù)據(jù)。 2）打印處理工藝流程控制的日報表、月報表、參數(shù)報表及報警記錄 。 3）實現(xiàn)控制室集中操作 屏幕上設(shè)有設(shè)備的選擇、啟動、停止等操作選項。 4）設(shè)有報警優(yōu)先級管理，任何異常情況均在屏幕上顯示。 5）進行編程、組態(tài)與修改，裝有功能豐富的組態(tài)軟件，可直觀進行組態(tài)、編程、設(shè)定和管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 兩臺計算機均可提供數(shù)據(jù)采集與處理，流程控制與報警及打印報表等功能。圖形界面包括主畫面與各工藝流程、報表、參數(shù)、報警等分畫面。主畫面包括所有廠房、設(shè)備與管道流向，以不同顏色、形狀表示。分畫面顯示各工藝流程的具體參數(shù)及測量值。在線過程參數(shù)（ SS、 DO、 MLSS、 ORP、PH 等）實時監(jiān)測， COD、 TN、 TP、 NH4-N 等分析儀每 2 小時檢測一次數(shù)據(jù)。 2.PLC 控制站 近年來，國家對污水處理監(jiān)控的要求更加嚴(yán)格，從監(jiān)控進出口指標(biāo)提高到全面監(jiān)控，污水處理也不再是以開關(guān)量為主，而是增加了大量模擬量和數(shù)據(jù)通訊控制。 PLC 系統(tǒng)對這些模擬量和通訊數(shù)據(jù)進行實時采集分析，再傳輸?shù)街锌厥夜芾硐到y(tǒng)。不僅實現(xiàn)了污水處理系統(tǒng)運行情況的實時監(jiān)控，也為設(shè)備自動化運行提供重要條件。 在本工程的設(shè)計中，有 4 個 PLC 現(xiàn)場控制站， 5 個 I/O分站， PLC 現(xiàn)場控制站與 I/O 分站通過總線相連接。按照如下方式對現(xiàn)場控制站進行劃分： .PLC1 進水泵房 在進水泵房自動控制過程當(dāng)中，需要通過監(jiān)控的方式完成對以下操作單元的自動控制工作：（ 1）進水井（包括進水泵房在內(nèi)）；（ 2）細格柵、以及旋流沉淀池反應(yīng)裝置；（ 3）預(yù)曝氣池以及水解酸化池反應(yīng)單元；（ 4）進水儀表間。在該現(xiàn)場控制站當(dāng)中配有 3 個 I/O 分站， 1-1*I/O 分站設(shè)于沉砂池，控制沉砂池上的設(shè)備（含儀表）， 1-2*I/O 分站設(shè)于預(yù)曝氣池，控制預(yù)曝氣池與初沉池， 1-3*I/O 分站設(shè)水解酸化池，控制進水、進 氣閥門。 .PLC2 鼓風(fēng)機房配電間 在鼓風(fēng)機房配電間的自動控制過程當(dāng)中，需要通過監(jiān)控的方式完成對以下操作單元的自動控制工作：（ 1）生化反應(yīng)池；（ 2）鼓風(fēng)機房；（ 3）污泥泵房；（ 4）二次沉淀池。該現(xiàn)場控制站設(shè)有 PLC 操作員終端，可監(jiān)視并控制 PLC 運行與顯示狀態(tài)，并設(shè)有報警功能。 PLC 工作方式采用循環(huán)法，每個周期掃描一次輸入端口，讀取輸入模擬量與數(shù)字量，存儲到指定的存儲單元。 .PLC3 排海泵房 在排海泵房的自動控制過程當(dāng)中，需要通過監(jiān)控的方式完成對以下操作單 元的自動控制工作：（ 1）排海泵房；（ 2）雨水泵房。 .PLC4 脫水機房 在脫水機房的自動控制過程當(dāng)中，需要通過監(jiān)控的方式完成對以下操作單元的自動控制工作：（ 1）儲泥池；（ 2）污泥濃縮池反應(yīng)裝置；（ 3）脫水機房。該現(xiàn)場控制站當(dāng)中配有兩個 I/O 分站， 3-1*I/O 分站設(shè)于污泥濃縮池，控制排泥系統(tǒng)， 3-2*I/O 分站設(shè)于脫水機房，控制離心機、加藥系統(tǒng)等運行。 3.現(xiàn)場測量儀表 主要測量與分析儀表包括電磁流量計、超聲波液位計、 pH 計、超聲波液位差計、污泥濃度計、懸浮物濃 度計、超聲波泥位計、溶解氧分析儀、壓力變送器、 TOC 分析儀、總磷分析儀、總氮分析儀、氨氮分析儀等。 所有信號均就近輸入 PLC 控制站或分站，并及時傳輸至中控室計算機操作員站，由系統(tǒng)軟件處理后顯示到界面，參與系統(tǒng)控制。 4.傳輸網(wǎng)絡(luò) 由于污水處理廠因傳輸距離受限及故障檢修不便等因素，沒有采用投資比較大的光纖環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，也未使用單純Profibus-DP 總線連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而是將兩種方式相結(jié)合，在中央控制室與 PLC 控制站配備 1 臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機，交換機之間通過光纖連接成線性主干網(wǎng)，中央 控制室工控機與PLC 控制站通過 RJ45 口連接至以太網(wǎng)交換機， PLC 控制站與分站通過 Profibus-DP 總線連接，共同組成工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點主要包括： 1）以光纖為主干，能避免傳輸中的信號干擾，且光纖與工業(yè)交換機成本較低，因而既能滿足數(shù)據(jù)傳輸需要，又能節(jié)省投資。 2）通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不局限于根據(jù)工藝系統(tǒng)設(shè)置 PLC，而是通過 PLC 控制站與 I/O 分站，測控點就近連接網(wǎng)絡(luò)。極大的減少了管線的數(shù)量，只在局部采用電纜橋架與電纜溝，能顯著減少施工量。 3）系統(tǒng)擴展性與開 放性較高。通過交換機與總線能方面連接設(shè)備配套控制系統(tǒng)，更加適合中小型污水處理廠需求?？赏ㄟ^中控室連接外網(wǎng)進行遠程控制。此外，網(wǎng)絡(luò)權(quán)限設(shè)定也實現(xiàn)了系統(tǒng)的分級控制。 結(jié)語： 總而言之，在我國當(dāng)前水資源矛盾加劇的情況下，采用自動控制系統(tǒng)提高污水處理效率與質(zhì)量是迫切需求。本文所探討的污水處理工程自動控制系統(tǒng)具有投資少、設(shè)計簡單、控制效果好、易于維護的優(yōu)點，尤其適合在中小型污水處理廠中推廣使用。 參考文獻 1 張英 .自動控制系統(tǒng)在某高濃度污水處理項目中的應(yīng)用分析 J.電子 制作， 2013（ 02） 2 吳興波，李金凱 .污水處理計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) J.設(shè)備管理與維修， 2008（ 08） 3 羅向陽 .基于 PLC 及 WinCC 的控制系統(tǒng)在化工污水處理中的應(yīng)用 J.機械與電子， 2010（ S1） 4 蔡錦達，趙國初，宋韞崢，高真 .污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計與研制 J.工業(yè)控制計算機， 2011（ 04） 5 李巖，任平杰，王宏偉 .PLC 在核電廠 BOP 污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用 J.自動化技術(shù)與應(yīng)用， 2012（ 02） 文檔資 料：自動控制系統(tǒng)在中小型污水處理廠中的應(yīng)用 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :住宅小區(qū)項目景觀設(shè)計優(yōu)化研究 轉(zhuǎn)體橋施工控制要點分析 中國傳統(tǒng)文化在建筑設(shè)計中的傳承與發(fā)展 中國商務(wù)型酒店與度假型酒店行政樓層比較研究 中壓開關(guān)柜內(nèi)部弧光短路故障的危害及防護 中小城市居民飲水安全面臨的主要問題及對策研究 智能化小區(qū)的電氣安全設(shè)計 智能樓宇電氣系統(tǒng)安裝技術(shù)研究 職業(yè)院校學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)調(diào)查與分析 智能變電站設(shè)計配置一體化技術(shù)的實施研究 支架法分段現(xiàn)澆連續(xù)箱梁 施工技術(shù) 園林中植物景觀規(guī)劃設(shè)計的程序與方法 真空預(yù)壓軟基處理技術(shù)在灘涂圍墾工程中的實踐漫