【正文】 線系統(tǒng)一般適用于控制點(diǎn)比較多而且廠區(qū)規(guī)模比較大的系統(tǒng)，基于 PC 的控制則用于小型而且控制點(diǎn)比較集中的控制系統(tǒng)。信號(hào)采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設(shè)備和必須通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇。 為了保證污水廠生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作環(huán)境，同時(shí)提高污水廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平，在充分考慮本污水處理工藝特性的基礎(chǔ)上，將建設(shè)現(xiàn)代化污水處理廠的理念融入到自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，本自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則：先進(jìn)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、開放靈活。 為保持 CASS 池 曝氣部分溶解氧濃度穩(wěn)定，控制鼓風(fēng)機(jī) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 來實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能目。 單體設(shè)備控制 對(duì)單體 設(shè)備來說其控制分為三個(gè)層次，其優(yōu)先順序?yàn)楝F(xiàn)場手動(dòng)控制、上位手動(dòng)控制和 PLC 自動(dòng)控制，這樣現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)可以最快速度切斷故障設(shè)備運(yùn)行，最大程度降低設(shè)備損壞程度。 為了保證在 二期 擴(kuò)建時(shí)滿足工廠的控制要求，控制系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)擴(kuò)展能力，并且系統(tǒng)的關(guān)鍵部件如主機(jī)、電源及通訊網(wǎng)絡(luò)均可進(jìn)行擴(kuò)展。 控制系 統(tǒng)應(yīng)是開放的控制系統(tǒng)。 6 進(jìn)行報(bào)警歷史記錄，將故障分類整理歸檔，且報(bào)警記錄不可刪除。 2 根據(jù)污水處理的工藝 邏輯要求，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備開啟、停止、故障或緊急停機(jī)的邏輯控制。 在污泥處理部分，由 CASS 池中產(chǎn)生的 污泥將通過 潛污泵打到污泥池，經(jīng)加藥 、濃縮和脫水 過程 后成為泥餅 外運(yùn)。 3 工藝流程 污水的處理主要泥和水兩個(gè)處理對(duì)象，泥主要通過沉 淀排出，污水則要經(jīng)過充分反應(yīng)處理后達(dá)標(biāo)在最后環(huán)節(jié)被排出。主要構(gòu)筑物有細(xì)格柵間、沉砂提砂系統(tǒng)、 CASS 池、鼓風(fēng)機(jī)房、脫水車間、紫外消毒間及配電間。 現(xiàn)場控制級(jí)與二臺(tái)中央調(diào)度計(jì)算機(jī)之間的通訊采用以通訊光纖為介質(zhì)的 以態(tài)網(wǎng)。 2 項(xiàng)目簡介 某 污水處理廠采用 CASS 工藝， 某 污水處理廠一二期工程總規(guī)模按 8萬 m3/d控制 ,一期工程 設(shè)計(jì)日處理量 萬 m 179。 本次自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)按 萬噸 /日考慮，并為遠(yuǎn)期預(yù)留通訊接口及擴(kuò)容設(shè)備的安裝位置。 某某 污水處理廠包括預(yù)處理部分，生化處理部分，污泥處理部分和紫外消毒部分。 4 自動(dòng) 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 我們力求以集散式的系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)去設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，做到系統(tǒng)的擴(kuò)展性好，抗風(fēng)險(xiǎn)性高。 3 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)顯示，用圖形直觀地顯示系統(tǒng)設(shè)備的工作狀態(tài)。 7 可制作重要設(shè)備和監(jiān)測指標(biāo)的運(yùn)行報(bào)表和曲線，并具有定時(shí)打印功能。它除了具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力外，通訊結(jié)構(gòu)應(yīng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)環(huán)形冗余結(jié)構(gòu)。 4． 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4． 2． 1 污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 從污水處理廠的工藝流程可以看出，主要工藝 CASS 反應(yīng)池 是 一種 需要周期運(yùn)行，CASS 池潷水器的升降 、 雙曲面攪拌器的啟停 、 曝氣機(jī)等 都有電動(dòng) 設(shè)備支持，大量的電動(dòng)設(shè)備的開關(guān)都需要自控系統(tǒng)來完成，因此自控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)周期的正確運(yùn)行操作至關(guān)重要。整個(gè)系統(tǒng)中，單體設(shè)備損壞時(shí)保證系統(tǒng)其它無關(guān)聯(lián)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 此外，液位差控制格柵按需運(yùn)轉(zhuǎn)也是節(jié)能設(shè)計(jì)一部分。 4． 2． 2 自控系統(tǒng) 的構(gòu)建 污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)采集控制和人機(jī)界面（監(jiān)控）設(shè)備三部分組成。人機(jī)界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設(shè)備的選擇。 基于 PC 的控制系統(tǒng)屬于高度集成的控制系統(tǒng)，其人機(jī)界面和信號(hào)采集控制可能都處于同一個(gè)機(jī)器內(nèi)，受機(jī)器性能和容量的限制，本工程廠區(qū)比較大，控制點(diǎn)較多，因此采用基于 PC的控制系統(tǒng)是不太合適的。此外，現(xiàn)場總線系統(tǒng)與 DCS 系統(tǒng)相比，還有最為重要的一點(diǎn)是開發(fā)性好，擴(kuò)展方便。 本系統(tǒng)具有三級(jí)分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) —— 企業(yè)內(nèi)部管 理網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、 Profibus 現(xiàn)場總線，將過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行操作監(jiān)視數(shù)據(jù)信息同非實(shí)時(shí)信息及共享資源信息分開，分別使用不同的網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)為星型，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)的地位是對(duì)等的，任何一節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的通訊。符合 ProfibusDP 協(xié)議的任何設(shè)備（從站）均可以方便地接入該總線網(wǎng)絡(luò)。 PROFIBUS 的技術(shù)使得現(xiàn)場變送器或其他現(xiàn)場設(shè)備如執(zhí)行機(jī)構(gòu)等可以以總線方式連接。 人機(jī)界面設(shè)備的選擇 人機(jī)界面設(shè)備是直接與操作管理人員進(jìn)行交流的監(jiān)控視備，一般由兩部分組成，即現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備和中控室監(jiān)視設(shè)備。本工程的從站的規(guī)模比較少，廠區(qū)大小從操作距離來看并不大，同時(shí)現(xiàn)場操作間內(nèi)均設(shè)有有線電話，因此可在不設(shè)不設(shè)現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)的情況下保證現(xiàn)場與中控室的聯(lián)絡(luò)暢通。多屏卡的 安裝使得一臺(tái)工控機(jī)可以同時(shí)拖動(dòng)多臺(tái)顯示器，并顯示不同畫面，不同的工段可以同時(shí)顯示，保證了操作人員監(jiān)視的全面性。這些大型設(shè)備是由許多輔助電動(dòng)部分與主機(jī)共同工作完成鼓風(fēng)機(jī)和脫水機(jī)的正常工作。應(yīng)選用成熟、先進(jìn)并應(yīng)用廣泛的知名監(jiān)控軟件，本項(xiàng)目選用 西門子 WinCC組態(tài)軟件 ，可以方便的通過網(wǎng)頁等進(jìn)行訪問 。 4． 2． 3 自控系統(tǒng)的站點(diǎn)劃分 根據(jù)污水處理工藝的工作原理以空間分別特點(diǎn)，在布線最小、功能完整的情況下對(duì)全廠的站點(diǎn)進(jìn)行了劃分 。 3 PLC3 控制站設(shè)在脫水機(jī)房，內(nèi)設(shè) RTU，其控制及監(jiān)測的范圍為脫水車間、儲(chǔ)泥池設(shè)備等。配置 22 寸高分辨廣視角率彩色 LCD 顯示器，用于顯示采集 PLC 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、對(duì)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，控制操作。 根據(jù)桂林污水處理廠城市污水除磷、脫氮、污泥濃縮脫水工藝流程及廠區(qū)建、構(gòu)筑物的布置要求，污水處理廠計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)分為三層，即現(xiàn)場測量控制層、中間監(jiān)視管理層、生產(chǎn)調(diào)度層。方案充分考慮到自控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的銜接和擴(kuò)展要求。 （ 4） 友好而豐富的人機(jī)聯(lián)系。集中控制方式又分為自動(dòng)控制方式和 遠(yuǎn)程 手動(dòng)控制方式。運(yùn)行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)、機(jī)泵電流電壓、現(xiàn)場儀表的參數(shù)、累計(jì)值（電量、水量、泥量、氣量等）、綜合運(yùn)行參數(shù)（單位提水電耗、單位 供氣電耗、全廠處理單位水的電耗等）。此工作模式適用于設(shè)備維修單體調(diào)試等特殊情況。此工作模式為設(shè)備及工藝正常情況下的連續(xù)生產(chǎn)。此工作模式適用于非正常狀態(tài)下的工藝臨時(shí)調(diào)整。此工作模式適用于設(shè)備維修單體調(diào)試等特殊情況。此工作模式為設(shè)備及工藝正常情況下的連續(xù)生產(chǎn)。此工作模式適用于非正常狀態(tài)下的工藝臨時(shí)調(diào)整。此工作模式適用于設(shè)備維修單體調(diào)試等特殊情況。此工作模式為設(shè)備及工藝正常情況下的連續(xù)生產(chǎn)。此工作模式適用于非正常狀態(tài)下的工藝臨時(shí)調(diào)整。 沉淀階段 :此時(shí)停止曝氣，微生物利用水中剩余的 DO 進(jìn)行氧化分解。此時(shí)反應(yīng)池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。 閑置 階段 關(guān)閉 停止 停止 停止 `升起 打開 達(dá)到預(yù)設(shè)出泥量 此過程可根據(jù)工藝需要 設(shè)定出泥量 雁山污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng) 控制方案 4． 3． 15 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 現(xiàn)場手動(dòng)：人工將現(xiàn)場操作箱“就地 /遠(yuǎn)程”選擇開關(guān)選擇至“就地”位置，此時(shí)設(shè)備脫離 PLC 控制，人工在現(xiàn)場操作設(shè)備的“啟動(dòng)”或“停止”。 連鎖自動(dòng)：人工將現(xiàn)場操作箱“就地 /遠(yuǎn)程”選擇開關(guān)選擇至“遠(yuǎn)程”位置，上位操作員在單體設(shè)備彈出窗口上將設(shè)備運(yùn)行模式選擇至“連鎖”狀態(tài)，此時(shí)三臺(tái)羅茨根據(jù)工藝需求作恒壓力或恒流量閉環(huán)控制，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)變頻器的運(yùn)行頻率和投入數(shù)量，根據(jù)每臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作累計(jì)時(shí)間決定每臺(tái)風(fēng)機(jī)的開停次序。 4． 3． 17 現(xiàn)場儀表的控制 污水處理 廠的主要儀表有：液位計(jì)、 PH/T 計(jì) 、溶解氧、污泥濃度、 COD 在線儀、濁度儀、出水流量計(jì) 等 。 CASS 工藝是否能夠雁山污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng) 控制方案