【正文】 else Log Off()，在系統(tǒng)畫面運(yùn)行時(shí)，點(diǎn)擊按鈕，就會(huì)彈出登錄界面。設(shè)置實(shí)時(shí)報(bào)表如圖 514所示，運(yùn)行后顯示如圖 515 所示。 圖 512 定義動(dòng)畫連接 建立上位機(jī)的曲線、報(bào)表和報(bào)警系統(tǒng) (1)曲線設(shè)計(jì) 曲線包括歷史趨勢曲線和實(shí)時(shí)曲線，一般都是將模擬量添入趨勢曲線的顯示中，記錄其值的變化，以方便工程人員及時(shí)對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)。 在對(duì)話框中選擇你所要添加的設(shè)備 歐姆龍 CJ 系列 ， 然后 按照提示設(shè)置 好 PLC。分別設(shè)置了曝氣沉砂池的上限位和下限位報(bào)警，當(dāng)液位過高或者液位太低時(shí)，指示燈會(huì)顯示紅色。 如下圖 55 所示。畫面顯示各個(gè)模擬量的實(shí)時(shí)值和開關(guān)量的狀態(tài)。 圖 53 水位上升時(shí)提升泵控制流程圖 2)細(xì)格柵的控制 細(xì)格柵既可以按照時(shí)間控制也可按格柵前后液位差來控制。 同理在 PLC3 中插入段生化反應(yīng)池，污泥回流泵房，紫外線消毒部分，污泥 貯池脫水機(jī)房等。 打開 “ I0 表和單元設(shè)置” ，為 “主機(jī)架”的“ 00 空槽”選擇“通信適配器”CJIWEIN21，選擇單元號(hào)“ 6” ； 在 0108 槽位中插入八個(gè) CJIWID211 單元。具體詳見附錄四。 2)電源模塊 選用 CJIWPA205R 電源模塊，給 CPU 供電。液位開關(guān)完成下限停泵的保護(hù)。在二沉池的清水排放處安裝超聲波時(shí)差流量計(jì)用來檢測出水流量，送 PLC 及中控室監(jiān)視。 在生化反應(yīng)池中裝有氧化還原電位檢測儀、污泥濃度計(jì)、含氧量測定儀，以監(jiān)視氧化還原電位、污泥濃度、含氧量。 同理可以 停止 2電機(jī) 和 3電機(jī)。電機(jī)主回路控制圖如圖 41所示。例如 1粗格柵正轉(zhuǎn) (下降 )為開關(guān)量輸入， 1粗格柵反饋為開關(guān)量輸出， 1粗格柵前后液位差為模擬量輸入。它具有 20K 字的程序存貯器， 4096 個(gè)計(jì)數(shù)器， 4096 個(gè)定時(shí)器，定時(shí)范圍 。 OMRON CJ1M 介紹 本站的 PLC 采用 OMRON 公司 CJ1M 系列。沉砂池內(nèi)部有一臺(tái)橋式吸砂機(jī)、兩臺(tái)吸砂泵和一臺(tái)砂水分離器，其主要作用是將砂粒吸走，需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測和控制。 曝氣沉砂池 為檢測污水的 pH 值和溫度，在曝氣池前安裝了 pH 十溫度計(jì) P53+6028P0，其輸出 420mA 的模擬信號(hào)送入 PLC，再送到中控室監(jiān)視 [6]。若水位下降到中低水位時(shí)則關(guān)一臺(tái)工作時(shí)間最長的提升泵，若水位持續(xù)降低，當(dāng)?shù)降退粫r(shí)，則關(guān)另 一臺(tái)提升泵，當(dāng)水位降至超低水位 時(shí)，停泵并報(bào)警。 與粗格柵關(guān)聯(lián)的設(shè)備螺旋壓榨機(jī)負(fù)責(zé)將粗格柵過濾出的懸浮物脫水、粉碎。再通過軟件編程、組 太 ，從而形成一個(gè)能實(shí)現(xiàn)一定功能要求的系統(tǒng)。現(xiàn)場 PLC 站通過工業(yè)以太網(wǎng)與中央控制室的 工控機(jī) 連接。本控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場檢測儀表采集工藝參數(shù)， PLC 作為主要現(xiàn)場控制單元，根據(jù)污水處理工藝流程讀取現(xiàn)場儀表信號(hào)及各被控設(shè)備狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)將控制信號(hào)傳至各控制設(shè)備。 其總體工藝流程圖如圖 22所示。主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)( 物質(zhì) )，去除率可達(dá) 90%以上，污水中 BOD 值可降至 2030mg/L，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 廢水溫度過高而引起的危害叫做熱污染，廢水溫度過高，使水體溶解氧濃度降低，相應(yīng)含氧量隨之減少，另一方面，水溫升高會(huì)導(dǎo)致生物耗氧速度加快，促使水中溶解氧更快耗盡，水質(zhì)惡化。與 BOD 相比， COD 能在較短時(shí)間內(nèi)，較精確地測出廢水中耗氧物質(zhì)的含量，而不受水質(zhì)的限制，但它不能像 BOD 那樣表示出微生物氧化的有機(jī)物量。水質(zhì)指標(biāo)主要包括：溫度、色度、渾濁度、溶解性固體和懸浮性固體（ SS）、生化需氧量（ BOD）、化學(xué)需氧量（ COD）、總需氧量（ TOD）、總氮（ TN）、總磷（ TP）、氨氮、有毒有害有機(jī)污染物、細(xì) 菌總數(shù)、總大腸桿菌數(shù)、 pH 值等。本文的研究內(nèi)容包括如下幾個(gè)部分： l)了解污水處理工藝，分析 各設(shè)備在污水 處理 廠的 功能 及控制 要求， 確定總體的控制方案。 我國的城市污水量正以每年 %的速度增大，然而由于資金、能源等方面原因的制約，城市污水處理率很低，我國在建國初期只有幾個(gè)過去有國外租界留下來的城市污 水處理廠，日處理量還不過萬噸；解放后，城市污水處理廠有了較大的發(fā)展，特別是“六五”期間；截止 1987 年底全國污水處理廠建成投產(chǎn)的已有 78 座；至 1990 年有污水處理 廠 的城市 56個(gè)，省和直轄市增加到 21個(gè)； 1999 年全國建成污水處理廠 389 座，處理率為 %。在亞洲有 60%的地區(qū)缺水；在非洲連年干旱有 85%的地區(qū)缺水，缺水已直接威脅到生存；美洲，歐洲出現(xiàn)用水緊張的現(xiàn)象，現(xiàn)今全球有 80 多個(gè)國家正面臨著水資源不足，俄羅斯、加拿大也受到威脅， 16%的城市人口缺水，約 12 億人嚴(yán)重缺少飲用水，在發(fā)展中國家約有 10 億多人達(dá)不到安全用水 [1]。如今水污染對(duì)人類的生存安全構(gòu)成重大威脅，成為人類健康、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大阻礙。 field control unit, divided into the control cabi and PLC station, the control cabi is mainly to plete the manual control, PLC station mainly pletes the data processing, automatic control and munication。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。根據(jù)工藝流程和控制要求設(shè)立了 3個(gè)分布站，各站通過以太網(wǎng)與上位機(jī)相連。 第一章 緒論 水是生命的源泉，人離不開水。自上個(gè)世紀(jì)以來，全世界淡水使用量增加了近 8 倍。國外對(duì)污水的處理主要是通過建造污水處理廠。為了改變我國污水處理技術(shù)現(xiàn)在，中央政府、有關(guān)職能部門和研究機(jī)構(gòu)都傾注了較大的注意力，非常重視開展這方面的研 究。 第二章 城市污水處理的工藝流程 污水處理指標(biāo) 城市污水的主要來源：①生活污水：日常生活中用過并被生活廢料所污染的水， 包括：衛(wèi)生間、廚房、洗衣房，其他還包括公共場所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、餐飲業(yè)以及工廠中的各種生活用水②工業(yè)廢水：工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的水，主要夾帶了生產(chǎn)過程中所用的原料，反應(yīng)的中間體，產(chǎn)物等。污水耗氧速度一般在開始時(shí)最快， 5 天內(nèi)能降低 BOD68%左右，因此目前實(shí)際應(yīng)用中常規(guī)定，將污水在20℃溫度下培養(yǎng) 5天，作為 BOD 檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，在此條件下測得的結(jié)果稱作 5 日生化需氧量，記作 。 酸度和堿度是污水的重要污染指標(biāo)，用 pH 值來表示。主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級(jí)處理的要求。由于將脫氮除磷統(tǒng)一在一個(gè)系統(tǒng)中，所以簡化了污水處理的操作，又增加了處理工藝的功能。 / O 生 化 反 應(yīng) 池 圖 22 城市污水處理工藝流程圖 本章小結(jié) 本章 首 先介紹了 污水處理的主要指標(biāo)，然后介紹了污水處理的基本工藝方法，最后對(duì)本系統(tǒng)采用工藝進(jìn)行了介紹，闡述了整個(gè)工藝流程。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 31所示。整個(gè)污水廠的過程檢測儀表分散設(shè)置于各個(gè)工藝處 理構(gòu)筑物內(nèi)及工藝管道上。 粗格柵 在粗格柵間共設(shè)有 2 個(gè)粗格柵，粗格柵的主要作用是除污水中大塊漂浮物。 提升泵房 提升泵房水泵主要用來將 粗格柵間流出的污水提升到細(xì)格柵間。 為檢測細(xì)格柵前后水位差，在格柵前后安裝壓阻式液位計(jì)。以上情況足以說明除砂對(duì)污水處理的重要性，也是城市污水收集系統(tǒng)杜絕砂粒進(jìn)入污水管道的原因。 控制柜設(shè)計(jì) PLC 柜是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場自動(dòng)控制的核心。 PLC1 站設(shè)計(jì) 現(xiàn)場 PLC1站 具體實(shí)現(xiàn) 功能為 : l)監(jiān)視粗格柵、螺旋壓榨機(jī)及前后啟閉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，控制粗格柵及啟閉機(jī)的啟停 ； 2)監(jiān)視進(jìn)水 CON 值 ； 3)監(jiān)測提升泵房液位和提升泵的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)提升泵進(jìn)行控制 ； 4)對(duì)細(xì)格柵、螺旋壓榨機(jī)及啟閉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 ； 5)監(jiān)測細(xì)格柵出水流量及污水 pH 值和溫度 ； 6)對(duì)曝氣池兩個(gè)閘門、橋式吸砂機(jī)、吸砂泵、砂水分離器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制 ； 7)對(duì)曝氣池的兩臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 ； 8)控制鼓風(fēng)機(jī)房的二臺(tái)冷卻泵。 4)模擬信號(hào)模塊 (AI/AO) CSIWAD081V1 8通道模擬量輸入模塊，共 3塊，地址 :20xx2027。 鼓風(fēng)機(jī)電器控制原理 鼓風(fēng)機(jī)房有 3臺(tái) 220KW 的離心式鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量 150m3 /min，進(jìn)氣溫度 20℃ ，進(jìn)氣壓力 98kpa，排氣壓力 169kpa。同理可以啟動(dòng) 2電機(jī)和 3電機(jī)。 PLC2 站選型 根據(jù)控制要求， PLC2站 共需數(shù)字量輸入 18 點(diǎn)數(shù)字量輸出 6點(diǎn)，模擬量輸入 21 路，模擬量輸出 3 路，另外預(yù)留 20%的 I/0點(diǎn)備用，故 PLC2 站 配置如下 : l)CPU 模塊選用 3152DP:6ES7 3152AG100AA0； 2)電源模塊選用 6ES7 307IEA000AA0； 3)數(shù)字信號(hào)模塊 (DI/DO) 6ES7 3211BL000AA0 32點(diǎn)開關(guān)量輸入模塊，共 1塊 ； 6ES7 3211BH010AA0 16點(diǎn)開關(guān)量輸出模塊，共 1塊； 4)模擬信號(hào)模塊 (Al/AO) 6ES7 3311KF010AB0 8通道模擬量輸入模塊，共 3塊 ； 6ES7 3321HD010AB0 4通道模擬量輸出模塊，共 1塊 ； 5)通訊模塊 6GK7 3431EX100XE0，用于與上位機(jī)的以太網(wǎng)通訊 ； 6)IM 模塊 6ES7 3650BA010AA0 兩塊，用于主機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架的連接。運(yùn)行刮泥機(jī)，大部分的活性污泥流入污泥回流泵房，返回生化反應(yīng)池。也可自動(dòng)控制 :在回流污泥渠道安裝明渠流量計(jì)，回流泵根據(jù)生化反應(yīng)池的混合液懸浮固體 (MLSS)及進(jìn)水流量，確定泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換參與運(yùn)行的回流污泥泵，使其運(yùn)行時(shí)間均等。 控制柜設(shè)計(jì) PLC3 站設(shè)計(jì) PLC3 站要實(shí)現(xiàn)的功能有 : l)控制四臺(tái)攪拌機(jī)的啟停 ； 2)監(jiān)控生化反應(yīng)池內(nèi)的含氧量、氧化還原電位、污泥濃度 ； 3)控制三臺(tái)回流污泥泵及四個(gè)蝶閥的啟停 ； 4)監(jiān)控污泥回流二個(gè)閘門狀態(tài)及回流的流量 ； 5)監(jiān)控污泥回流泵房的液位，控制二臺(tái)剩余污泥泵的啟停 ； 6)監(jiān)控二沉池內(nèi)兩臺(tái)刮泥機(jī)的狀態(tài) ； 7)監(jiān)視污泥貯池的液位，控制攪拌機(jī)的啟停 ； 8)對(duì)紫外線消毒渠的二個(gè)閘門進(jìn)行控制，監(jiān)控出水流量和 COD 含量。 5)其他 CJIWIC10l I/O 控制模塊 CJIWⅡ l0l I/O 接口模塊 CSIWCN313 擴(kuò)展電纜 (3)IO 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)控制要求對(duì) PLC 模塊選定后，對(duì) IO點(diǎn)數(shù)及其地址進(jìn)行分配，以下列出了部分 PLC 控制對(duì)象及其對(duì)應(yīng)的地址。能夠在 Windows XP平臺(tái)運(yùn)行，具備如硬件的配置和參數(shù)設(shè)置、通信的定義、編程、測試、啟動(dòng)和服務(wù)、文檔 /存檔、操作 /診斷功能等基本功能，所有這些功能均有詳細(xì)的聯(lián)機(jī)幫助，以便用戶掌握。 插入程序 單擊“程序”中的“新程序”，重命名為“ PLC1”。 現(xiàn)場的傳感器將模擬量實(shí)際值轉(zhuǎn)換成 4 20mA 信號(hào)，而 AI(16 位 )模塊將 420mA信號(hào)經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換，變成一個(gè)內(nèi)碼數(shù) 04000。當(dāng)液位差值超過 /低于預(yù)先設(shè)置的啟動(dòng) /停 機(jī)時(shí)，啟動(dòng) /停止格柵電機(jī) [9]。 圖形界面設(shè)計(jì) (l)主畫面設(shè)計(jì) 主畫面顯示整個(gè)污水處理廠的工藝流程，在此處并不顯示各個(gè)工段的運(yùn)行狀態(tài)和各個(gè)模擬量實(shí)時(shí)值，只提供通往各分畫面的連接，如果想了解某個(gè)工序的現(xiàn)場情況，可以切換到該工序分畫面。 格柵間畫面中包含了粗格柵、提升泵房、計(jì)量槽和細(xì)格柵四個(gè)部分，按照現(xiàn)場每個(gè)部門的分布情況對(duì)其進(jìn)行組態(tài)，提神泵房設(shè)置了液位報(bào)警指示燈，當(dāng)液 位超過 8米時(shí)，指示燈會(huì)顯示紅色。 污泥處理畫面中包含了好氧池、污泥回流泵房、污泥貯池和脫水機(jī)房，整個(gè)污水 處理過程中產(chǎn)生的污泥都通過污泥處理系統(tǒng)，最終變成泥餅再外運(yùn)填埋。用同樣的方法定義其他變 量。例如曲線 1，表達(dá)式為 :\\本站點(diǎn) \提升泵房液位 ,線型為細(xì)實(shí)線，顏色為紅色。具體設(shè)置如圖516 所示。而操作員登錄后只能監(jiān)控各工藝流程不能對(duì)用戶進(jìn)行管理。 圖 515 報(bào)警畫面 其它 設(shè)置 (1)菜單和按鈕的設(shè)置 在工具箱中添加“菜單”，雙擊菜單，彈出“菜單定義”，在“菜單文本”中輸入工藝流程，“菜單項(xiàng)”中新建工藝流程圖、格柵間畫面、曝氣沉砂池、生化反應(yīng)畫面和污泥處理畫面，然后點(diǎn)擊“命令語言”，在“命令語言”中寫如下腳本。 作實(shí)時(shí)曲線的方法與歷史曲線的方法大致相同。點(diǎn)擊此對(duì)話框上的“報(bào)警定義”，可以設(shè)置上限報(bào)警、下限報(bào)警等，點(diǎn)擊“記錄和數(shù)據(jù)安全區(qū)”則可以定義數(shù)據(jù)的模擬量的記