集散式自动控制系统在污水处理厂的应用

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1、《环工仪表与自动化》课程论文姓名：王振飞班级：环境工程061学号：0611044033集散式自动控制系统在污水处理厂的应用王振飞，环境工程061[摘要]笔者主要介绍集散式自动控制系统城市一个日处理量为八万吨的污水处理厂。该污水厂采用的工艺为曝气生物滤池技术（BAF，BiologicalAeratedFilter）.此技术优点是占地面积小、投资少、出水水质高、便于管理，但由于此工艺的控制程序庞大、复杂，不可能通过操作人员人工控制来实现，必须使用PLC编制程序进行自动化控制。在此介绍集散式自动控制系统在污水处理厂的应用

2、。[关键词]曝气生物滤池BAF自动化控制系统一、前言世界上首座曝气生物滤池于1981年在法国投产，随后在欧洲各国得到广泛应用。在中国内地曝气生物滤池正处于推广阶段。两段曝气生物滤池工艺主要特点是体积小，处理效率高，出水水质好，流程简单，集生物氧化和截留悬浮固体于一体，在有效去除水中的有机物的同时，脱氮效果良好。【1】该工艺不设二沉池，节省了基建投资。但由于此技术运行时工艺的控制程序庞大、复杂，不可能通过操作人员人工控制来实现，必须使用PLC编制程序进行自动控制。【2】污水处理厂的控制系统形式多种多样，但总的控制方式

3、可以归纳为三种：集散式控制系统、集中式控制系统、分散式控制系统。集中式控制由于控制风险高，系统易于瘫痪，分散式控制虽提高了系统的自治性和可靠性，但大量的智能仪表及现场总线模块使系统造价很高。【3】八百吨污水处理厂自动系统采用集散式自动控制系统。二、八百吨污水处理厂自动控制系统组成自控系统采取“集中监测，分散控制”原则，由厂级中央监控工作站和现场分散控制站组成全厂工业控制网。全厂控制系统分三级，现场级与现场控制站级和中央监控工作站级。1、中央监控工作站1.1中控站采用SCADA系统，包括监控所需的计算机网络系统，大屏

4、幕模拟屏系统及实时多任务彩色监控系统等。用于集中监视、控制、操作、管理污水处理的全部生产过程。1.2中控站组成：中控站设置操作员站与工程师站。操作员站设有三台显示器。不同区域的工艺流程可以在三台显示器上切换显示。工程师站除具有操作员站的所有功能外，还具备共具有管理权限的人员进行注册、应用程式开发、工艺参数设定更改、系统管理等功能。2、现场控制站现场控制站主要对现场有关设备进行监控和为中央控制室数据采集，同级站组成控制网络，为使现场值班人员观察到仪表及设备重要的工况信息和有关参数，并能进行现场设置和控制，现场控制站配

5、有高性能的PLC系统和相应的操作员终端，控制站操作终端面板，控制站数据高速通道配器，以及控制站网络接口模块。此外，包括系统软件、应用软件和过程控制软件。3、操作员终端3.1功能可以代替常规设备，如按钮、信号灯、数字显示器、信息显示器。3.2操作员终端提供与控制器系统通讯的能力。3.3具有较强的报警指示能力，系统能按时间次序指示报警状态，随时显示最近的报警点，在请求时可以列出全部报警状态。4、控制网络控制网络作为整个控制系统的系统总线，用于连接中央控制站内的各种设备（包括工程师站和操作员站）各个现场控制站。安全可靠、

6、迅捷高效的控制网络是成功的过程自动控制系统的先决条件，在出现故障时，增加或删除任意一个节点，都不会影响到其它设备的运行和通讯。5、软件采用先进的计算机控制系统，用于污水处理厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅要有可靠的硬件设备，还具有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件和编程软件。5.1应用软件，包括厂级用户监控软件，现场分散控制应用软件，应用软件满足现场的实际需要。5.2工程控制软件，每个控制站具有独立完成本地控制任务，同时还具有与其他控制站通讯的网络能力，个控制站间不会出现相互干扰。5.3工程监控软

7、件，具有下述功能：整个工厂总貌图、设备布局图、控制流程总图等；多窗口动态显示工艺流程画面，设备运行状态和过程参数等；各个独立控制站的状态显示等。5.4网络软件，完成整个工厂控制各站间数据的正确流向，保证网络负载均衡，不出现网络发滞现象。在网上某个节点出现故障时，不会影响其他节点的正常工作。三、自控系统的可靠性与先进性1、此系统易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围，能够承受工业环境的严格要求。2、故障诊断，控制系统具有自诊断功能，可以在运行中诊断出系统的部件是否出现故障，并且在监

8、控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息。在系统发生故障后，I/O的状态返回到根据工艺要求预设置的状态上。3、通讯系统的性能。控制系统是开放的控制系统，他除了具有良好的网络通讯能力外，还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，网络连接无特殊要求。4、扩展性和兼容性，为了保证在工厂扩建或改造时满足工厂的控制要求，控制系统具有较