自动控制系统在中小型污水处理厂中的应用[权威资料]

自动控制系统在中小型污水处理厂中的应用 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 【摘要】目前我国水污染与水短缺问题越来越严重，而传统的人工控制污水处理常常导导致污水处理设备的严重损坏，甚至污水外溢，严重影响正常生产与生态环境 【关键词】污水处理、自动控制、中小型污水处理厂 U664 A 污水处理是指将污水中的污染物质分离并去除，使有害物质转化为稳定的无害物质，从而使水得到净化，使资源得以更加充分的被利用。随着我国城市 建设与现代工业的发展，水污染与水短缺越来越严重，而传统的人工控制污水处理常常导致泵机组磨损严重，甚至污水外溢，严重影响正常生产与生态环境。对污水处理过程进行智能化控制，使机组始终处于最佳状态，保证正常生产，保护生态环境成为污水处理的迫切需求。 污水处理过程自动控制系统 采用 PLC+PC 监控方式，将仪表测控系统、电气控制系统、 PLC 系统相结合，三电合一。有一个中央控制室与 4 个PLC 现场控制站，多个 I/O 分站，采用光纤、以太网交换机、Profibus-DP 总线等连接，形成工业以太网系统。 该系统分为管理层、控制层与执行层，实现污水处理的数据采集、显示，过程控制、报警，历史记录，数据查询等功能。操作方式有就地控制、自动控制与集中手动三种。 1.中央控制室 中央控制室配置两台计算机操作员站与 1 台打印机，连接以太网系统。两台计算机操作员站组成双机热备，一台正常监控，一台备用。操作员站有以下功能： 1）显示系统设备的运行状态，存储并显示工序流程的相关参数及其运行趋势，以及历史记录与历史数据。 2）打印处理工艺流程控制的日报表、月报表、参数报表及报警记录 。 3）实现控制室集中操作 屏幕上设有设备的选择、启动、停止等操作选项。 4）设有报警优先级管理，任何异常情况均在屏幕上显示。 5）进行编程、组态与修改，装有功能丰富的组态软件，可直观进行组态、编程、设定和管理网络系统。 两台计算机均可提供数据采集与处理，流程控制与报警及打印报表等功能。图形界面包括主画面与各工艺流程、报表、参数、报警等分画面。主画面包括所有厂房、设备与管道流向，以不同颜色、形状表示。分画面显示各工艺流程的具体参数及测量值。在线过程参数（ SS、 DO、 MLSS、 ORP、PH 等）实时监测， COD、 TN、 TP、 NH4-N 等分析仪每 2 小时检测一次数据。 2.PLC 控制站 近年来，国家对污水处理监控的要求更加严格，从监控进出口指标提高到全面监控，污水处理也不再是以开关量为主，而是增加了大量模拟量和数据通讯控制。 PLC 系统对这些模拟量和通讯数据进行实时采集分析，再传输到中控室管理系统。不仅实现了污水处理系统运行情况的实时监控，也为设备自动化运行提供重要条件。 在本工程的设计中，有 4 个 PLC 现场控制站， 5 个 I/O分站， PLC 现场控制站与 I/O 分站通过总线相连接。按照如下方式对现场控制站进行划分： .PLC1 进水泵房 在进水泵房自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（ 1）进水井（包括进水泵房在内）；（ 2）细格栅、以及旋流沉淀池反应装置；（ 3）预曝气池以及水解酸化池反应单元；（ 4）进水仪表间。在该现场控制站当中配有 3 个 I/O 分站， 1-1*I/O 分站设于沉砂池，控制沉砂池上的设备（含仪表）， 1-2*I/O 分站设于预曝气池，控制预曝气池与初沉池， 1-3*I/O 分站设水解酸化池，控制进水、进 气阀门。 .PLC2 鼓风机房配电间 在鼓风机房配电间的自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（ 1）生化反应池；（ 2）鼓风机房；（ 3）污泥泵房；（ 4）二次沉淀池。该现场控制站设有 PLC 操作员终端，可监视并控制 PLC 运行与显示状态，并设有报警功能。 PLC 工作方式采用循环法，每个周期扫描一次输入端口，读取输入模拟量与数字量，存储到指定的存储单元。 .PLC3 排海泵房 在排海泵房的自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单 元的自动控制工作：（ 1）排海泵房；（ 2）雨水泵房。 .PLC4 脱水机房 在脱水机房的自动控制过程当中，需要通过监控的方式完成对以下操作单元的自动控制工作：（ 1）储泥池；（ 2）污泥浓缩池反应装置；（ 3）脱水机房。该现场控制站当中配有两个 I/O 分站， 3-1*I/O 分站设于污泥浓缩池，控制排泥系统， 3-2*I/O 分站设于脱水机房，控制离心机、加药系统等运行。 3.现场测量仪表 主要测量与分析仪表包括电磁流量计、超声波液位计、 pH 计、超声波液位差计、污泥浓度计、悬浮物浓 度计、超声波泥位计、溶解氧分析仪、压力变送器、 TOC 分析仪、总磷分析仪、总氮分析仪、氨氮分析仪等。 所有信号均就近输入 PLC 控制站或分站，并及时传输至中控室计算机操作员站，由系统软件处理后显示到界面，参与系统控制。 4.传输网络 由于污水处理厂因传输距离受限及故障检修不便等因素，没有采用投资比较大的光纤环网系统，也未使用单纯Profibus-DP 总线连接的网络系统，而是将两种方式相结合，在中央控制室与 PLC 控制站配备 1 台工业以太网交换机，交换机之间通过光纤连接成线性主干网，中央 控制室工控机与PLC 控制站通过 RJ45 口连接至以太网交换机， PLC 控制站与分站通过 Profibus-DP 总线连接，共同组成工业以太网系统。该系统的特点主要包括： 1）以光纤为主干，能避免传输中的信号干扰，且光纤与工业交换机成本较低，因而既能满足数据传输需要，又能节省投资。 2）通过网络系统实现数据共享，不局限于根据工艺系统设置 PLC，而是通过 PLC 控制站与 I/O 分站，测控点就近连接网络。极大的减少了管线的数量，只在局部采用电缆桥架与电缆沟，能显著减少施工量。 3）系统扩展性与开 放性较高。通过交换机与总线能方面连接设备配套控制系统，更加适合中小型污水处理厂需求。可通过中控室连接外网进行远程控制。此外，网络权限设定也实现了系统的分级控制。 结语： 总而言之，在我国当前水资源矛盾加剧的情况下，采用自动控制系统提高污水处理效率与质量是迫切需求。本文所探讨的污水处理工程自动控制系统具有投资少、设计简单、控制效果好、易于维护的优点，尤其适合在中小型污水处理厂中推广使用。 参考文献 1 张英 .自动控制系统在某高浓度污水处理项目中的应用分析 J.电子 制作， 2013（ 02） 2 吴兴波，李金凯 .污水处理计算机监控系统设计与开发 J.设备管理与维修， 2008（ 08） 3 罗向阳 .基于 PLC 及 WinCC 的控制系统在化工污水处理中的应用 J.机械与电子， 2010（ S1） 4 蔡锦达，赵国初，宋韫峥，高真 .污水处理控制系统的设计与研制 J.工业控制计算机， 2011（ 04） 5 李岩，任平杰，王宏伟 .PLC 在核电厂 BOP 污水处理系统中的应用 J.自动化技术与应用， 2012（ 02） 文档资 料：自动控制系统在中小型污水处理厂中的应用 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :住宅小区项目景观设计优化研究 转体桥施工控制要点分析 中国传统文化在建筑设计中的传承与发展 中国商务型酒店与度假型酒店行政楼层比较研究 中压开关柜内部弧光短路故障的危害及防护 中小城市居民饮水安全面临的主要问题及对策研究 智能化小区的电气安全设计 智能楼宇电气系统安装技术研究 职业院校学生培养目标调查与分析 智能变电站设计配置一体化技术的实施研究 支架法分段现浇连续箱梁 施工技术 园林中植物景观规划设计的程序与方法 真空预压软基处理技术在滩涂围垦工程中的实践漫