给排水工程仪表与控制

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1、PLC自动控制系统在污水处理上的应用摘要：本文说明了污水处理厂常规处理流程，并对污水处理的工艺、PLC控制系统的结构和功能进行了阐述，举例说明各单元PLC子站的功能，并指出了今后污水处理厂自动控制系统的发展趋势。本文旨在为研究和学习水处理自动控制系统的读者提供有关于PLC自动控制系统在污水处理上应用的整体框架概念，并为他们今后的研究学习提供未来自动控制系统可能的发展趋势。关键词：污水处理；自动控制系统；PLC;发展趋势中图分类号:X703.30.引言随着计算机和自动化控制技术的不断发展，污水处理厂的运行也进入了自动化

2、的阶段。现在，城市里的污水处理厂基本都采用了计算机自动控制技术。污水处理厂U动控制系统的实施，实现了污水处理的自动化生产，保证了污水生产运行的安全可靠性，提升了劳动生产率，降低了能耗及药耗，处理的效果也得到了更好的保证。1.污水处理厂常规处理流程本文采用传统的二级生物处理进行讲解，其工艺流程如图1所示。S1污水处理厂工艺流程2.自动控制系统的结构与功能2.1.污水处理控制系统的结构污水处理控制系统，其规律相当复杂，所以其设计、运行及维护的要求必须按照系统工程的要求来对待。而II因为先进仪表、设备的人S应用使得污水厂对

3、于控制系统的稳定性及可靠性的要求也越来越髙，所以传统的人工操作已经不适用于现如今的污水处理屮。PLC是一种数字运算操作的工业控制装置，其拥有可编程的存储器，可以用来内部存储程序，用以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等等各种指令，并通过数字14:或模拟U输入输出，进而控制设备及生产过程。PLC的优点是：可靠性高；编程方便，可在线修改程序；具有较人的灵活性和可扩展性；维修方便等等。污水处理厂屮各个工艺的设备及检测仪表相对集屮，控制也相对独立，PLC就特别适用于这样的系统，因此其能够充分掌控污水处理厂工作过程中

4、的工业控制与状态监测。所以,现代污水处理控制系统结构一般都采用以计算机和PLC为基础的二级监控集散模式。其屮屮心监控层实现集屮监测的运行管理的功能，屮控室通过计算机的友好人机界而对全厂整个工艺过程中的所有设备进行监测和控制、现场监控层是指现场各工段设有多个PLC控制子站，根裾自身的优化程序，实现本工段内的设备调节和优化控制功能。污水处理厂屮心控制室PLC可通过现场PLC站直接控制有关设备。如果屮心控制室PLC或局域网络发生故障，不会影响厂内其它PLC站的控制功能。如果PLC网络中某个PLC站发生故障，伉班室可通过就地

5、控制开关对设备进行控制。2.2.污水处理控制系统的功能2.2.1.实时监控在屮控室可以对现场参数、阀位状态进行实时监测、处理和记录。(1)工艺图的切换。控制中心监控程序提供与污水处理厂工艺相关的动态显示界而，使操作人员可以了解污水处理厂全线设备的运行状况。(2)工作流程的监测。控制中心的操作人员可以通过设置各项参数来操作阀门，实现控制整个流程细节的目的，或者选择流程的启动或停止。(3)显示设备的工作电流状态。监控程序实时显示设备的工作电流、电压及相关功率。2.2.2.实时管理对管线工艺的资料及处理数据进行归类，放入历

6、史数据库进行管理。(1)显示管线状态参数，包括污水处理厂全线走向图，全线设备一览表和全线工艺流程阁，方便了系统的维护和管理。(2)实时记录操作过程，按时间顺序记录操作行为，存入历史数据库，做到凡事有据可查，确保安全操作。(3)设置操作级别，用帐号和密码对SCADA系统的所有操作及查询设置两个保密级别，分别为操作员级别和系统维护员级别。不同的操作员和系统维护员拥有各自不同的登录帐号和密码，并巾系统记录进入系统的人员的级别、登录帐号和密码及所进行的相关操作，这样可分层屏蔽可操作信息，防止非法人员对系统进行破坏，同时，也可

7、对生产区域进行区域性的屏蔽，防止无关人员进入生产区域。2.2.3.控制方式的选择污水处理厂SCADA系统设计可以分为三级，第一级：控制屮心集屮监控；第二级：各泵房PLC控制，且在控制中心和泵房控制系统中均可对各设备进行手动或自动选择；第三级：手动操作方式，其作为自动控制方式的一种补充控制，为污水处理厂系统的管理提供了灵活性。2.2.4.报警处理设备出现故障时，系统启动预设的命令，对故障进行初次处理，同时，通过报警画而提示操作人员。报警窗口分为：当前报警和历史报警。当前报警只显示n前仍然存在的报警的相关信息。己产生的报

8、警复位后，相关的报警信息将从当前报警中删除。而历史报警不但显示目前仍存在的报警的相关信息，而且还显示报警复位后的相关信息。2.2.5.趋势显示及分析控制中心SCADA系统提供趋势显示，可以分为历史趋势和实时趋势。历史趋势用于记录各设备及仪表的过去运行状态。而实时趋势用于记录生产过程中各参呈动态变化的过程。2.2.6.连锁保护每个控制环节都由若干