污水处理厂的自动化控制系统

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1、污水处理厂的自动化控制系统09（2）康青彩09233118摘要：为提高污水处理厂的信息化程度，提高设备管理和运营管理，开发了一套基于IT信息系统集成控制技术的系统，并运行在实际工程中。本文主要介绍了污水处理当前背景，污水处理厂自控系统的组成、功能及操控，并介绍了在系统实施中遇到的若干问题及其解决措施。通过污水处理厂自控系统的运行，节约了污水处理成本，提高污水处理效率。关键字：污水处理系统结构设备管理故障诊断污水处理控制系统前言随着我国的经济快速发展与工业化程度增加，对于水资源的污染也在加剧，尤其是城市污水与工业污水的排放量增加致使水质污染日趋严重。国家对于水资源的保护日益

2、重视，加大了对城市污水与工业污水的治理力度，对于达到各种污水处理工艺过程的最佳效果、处理设备的正常运行、准确监测污水处理的水质、水量等都提出了更高的要求，这就对污水处理中的自动化仪表的设计与应用提出了新的要求。1污水处理方法及工艺流程污水处理的任务是采用各种技术措施将水中所含有的各种形态的污染物分离出来或将其分解、转化为无害和稳定的物质，使废水得到净化。现代污水处理技术，按其作用原理和去除的对象可分为物理法、化学法和生物法。污水处理工艺可分为三类，即物理处理、生物处理、化学处理。物理处理主要是除去废水中悬浮固体和漂浮物质，同时通过中和或均衡等预处理对废水进行调节，主要采用

3、格栅机、筛网等设备构件。物理处理后，一般废水中主要水质指标BOD（生化需氧量）去除30%左右，达不到排放标准，生物处理主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，主要采用好氧生化法（活性污泥、生物膜法）和厌氧生化法。生物处理后，废水中BOD去除率可达90%，处理水标排放污水处理的生产工艺比较复杂，一个大、中型污水处理中包括多个处理单元，如格栅、泵房、尘沙池、曝气以及回流污泥泵房等，各单元之间存在着密切的系，必须使它们相互协调运行才能保证良好的处理水质。2国内外各种污水处理技术的使用状况现代污水处理厂采用计算机控制日益普遍，欧美国家一些城市污水处理厂已经用计算机进行数据记

4、录和运行过程控制，甚至实现全自动化无人值守控制模式。国内污水处理厂虽还较落后，但有些城市污水处理厂全部或局部计算机控制，取得了一定的经验。目前，国内污水处理厂的控制水平基本分为三个大的档次。3系统机构及组成污水处理厂自控系统采用分层分布式结构网络控制方式。该控制系统共分为主控级和现地控制层。实现相应控制层设备的监视、操作、控制和网络通讯连接。3.1主控室拟设于综合楼内。中央控制室的监控管理操作站系统完成全厂的自动控制。包括两套互为热备的监控工作站、印机、UPS电源。中央控制系统通过工业以太网，采用光缆与各现场控制PLC站连接。这两套工作站为热冗余配备，可以分别侧重监测或组

5、态功能，故障时互为备用，具有灵活的运行方式。为观显示全厂工艺过程全貌，方便管理，在中控制室设立了电动投影屏幕和投影仪，显示全厂工艺流程图和主要参数及设备运行状态。通过大容量的UPS为中央控制室的所有设备提供了高质量的电源。3.2地控站每个分控站配置一套PLC控制柜。柜内包括可编程序控制器、操作员界面HMI、24VDC电源装置、冗余光纤交换机、电源防雷过电压保护装置、小型断路器、接线端子、小型继电器，安装连接缆线和附件等。根据污水厂工艺特点，构筑物的布置和现场控制的分布情况，设置四个PLC现场子站，PLC现场子站选用可编程序控制器（PLC），PLC为模块化结构，硬件配置较灵

6、活，易于扩展，软件编程方便。并且PLC子站与相应的MCC置于同一地点，节省其间电缆。当中控室监控工作站故障退出运行或通道故障使分控站控制单元和主控级监控工作站通讯中断时，各现地控制单元能独立运行，进行控制和监视，提高运行可靠性。3.3软件组成整个污水处理厂的控制系统由三套三菱Q系列PLC、一套西门子S7-300PLC、两套WebAccess6.0软件、一套设备管理软件、一套故障诊断软件，一台工程节点计算机、两台监控节点计算机、一台辅助计算机、一台视频服务器、手机短信系统、UPS电源、打印机等组成4控制系统特点4.1由于控制设备的分布特点及控制的独立性，采用现地元件层实现自

7、动化仪表的数据采集，采用现地控制单元实现了相对独立设备的本体控制；从而大大减轻了操作员工作站监控操作站的负荷，有利于各级控制设备监控功能的合理分配和利用；4.2由于各现地控制单元相对独立，并且能够脱网独立运行，特别是在集控层总线网络瘫痪时，能够保证现地单元可靠地运行，大大提高了控制系统的可靠性；4.3采用分层分布式控制方式，使得总线网络的通讯负荷减少、通讯误码率大大降低，解决了数据通讯的瓶径问题，同时使网络结构更清晰、检修维护更方便；采用分层分布式控制方式，该控制系统具有更好的扩展性，若需对系统扩展，只要将接入相应的网络层中即