污水处理工程中一种自动控制系统

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1、万方数据化工自动化及仪表第38卷污水处理工程中的一种自动控制系统茹荣姣1柴路修2夏晨3(1．北方设计研究院，石家庄050011；2．中钢集团工程设计研究院，石家庄05002l；3．河北工业职业技术学院，石家庄050091)摘要介绍了某污水处理厂的自动控制系统，论述了电气控制、仪表测控和PLc系统相结合的三电合一控制系统在污水处理工程中的应用，并分析该系统在同类工程中应用的优越性。关键词污水处理可编程控制器(PI￡)工业以太网中图分类号7r挖73文献标识码B文章编号1000-3932(2011)07旬866JD4近年来，随着中央和各级地方政府对城镇基础设施建设和环境保护的高度重视，城市污水处理工

2、程的建设得到了大力发展。政府的决策人员、工程技术人员和运行管理人员所共同关注的一个问题就是怎样提高和保证这些工程设施的功能、效率和管理水平。因此，设计适合污水处理工程的自动控制系统，使污水处理工艺流程能够按最优设计方案运行，就显得尤为重要。通过对多个污水处理工程中自动控制系统的不断优化，笔者总结出一套适合中小型污水处理厂的自动控制系统。该系统在满足规范和行业要求的前提下，兼顾同类型企业的技术水平以及经济性、实用性和可靠性等多种因素，降低了工程投资及运行成本，得到了用户的认可。1污水处理工艺流程河北省某污水处理厂工程设计排水量为20k∥d，总变化系数为1．3，其中生活污水约占85％，工业污水约占

3、15％，采用CASs生化池加V形滤池工艺(进水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级排放标准的A标准)，其工艺流程如图1所示。秉H嚣H㈣H差旒蝶眶一l池l到垂峰图1污水处理工艺流程2自动控制系统该污水处理厂自动控制系统的设计采用PLC+PC的监控方式，把电气控制系统、仪表测控系统与PLc系统结合起来，实现三电合一。设置1个中央控制室和3个PLC现场控制站，并设多个vO分站，采用工业以太网交换机、光纤和Pr{ofi—bus．DP总线等连接组成工业以太网系统，局域网系统结构如图2所示。该系统分为管理层(中控室操作员站)、控制层(PLc控制站)和执行层(现场测量仪表

4、及电控系统的执行部分)，实现了污水处理过程中的数据采集、过程控制、数据显示、过程报警和连锁、历史记录和报表以及数据查询等控制和管理功能。设备控制包括就地控制、集中手动和自动控制3种操作方式。其中，就地控制是脱离PLC系统的现场操作方式，用于现场工作人员对设备单机调试和检修。2．1中央控制室随着4C技术(c砌puter，control，c伽munica-tion，cRT)及监控软件的发展，使用上位机监控管理系统已成为中小型控制系统的流行趋势，将PC机作为上位机应用于控制系统中，能提供一种良好的人机界面，减轻操作人员的负担，提高管理水平。正常情况下设备均在中央控制室集中控制，具有自动(Auto)与

5、手动(M删a1)两种控制方式，当处于Aut0方式时，机器设备完全由计算机按程序设计要求控制，这时中央控制室只能监测设备的运行状态；当处于M卸nal控制方式时，中央控制室工作人员可以通过组态软件远程监控设备的运行，并通过计算机向机器设备发送指令。中央控制室配置两台工业计算机操作员站和1台打印机，通过工业交换机连接以太网系统。收稿日期：20“J03．21万方数据第7期茹荣姣等．污水处理工程中的一种自动控制系统工程师站报表、故障打印LJ-—谨荤篓曼皤1催雾里鳕r1—1RJ45跳线l{r——’。’————。—————⋯—一●尚工业交换机ll菡霍谁面一]{瞌西耐附45跳线li压面虱耐I

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8、历史记录；b。打印过程回路控制的参数设定值、报警记录、日报表和月报表等运行资料以及系统资料；c．报警设有优先级管理，出现的任何现象均在屏幕上显示；d．实现控制室集中软操作——屏幕上设有设备的启动、停止和选择等软手动操作功能；e．实现编程、组态和修改等，操作员站装有功能强大的组态软件，以便能方便、直观地组态和编程，进行网络系统的设定和管理。两台计算机均运行WindowsxP操作系统和WinCCv6．