【正文】 為劃分區(qū)域的原則，全廠擬設(shè)兩座分控站。自動(dòng)模式：現(xiàn)場(chǎng)控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式，且LCS控制站的“自動(dòng)/遙控”設(shè)定為“自動(dòng)”方式時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行完全由各LCS根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求來完成對(duì)設(shè)備的運(yùn)行或開/關(guān)控制，而不需要人工干預(yù)。任何一臺(tái)格柵啟動(dòng)時(shí)，均啟動(dòng)輸送機(jī)和柵渣壓實(shí)機(jī)。PLC系統(tǒng)將采集沉砂池全部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，上位監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)也可遠(yuǎn)控整套沉砂池設(shè)備的啟動(dòng)/停止。在保證生物池內(nèi)空氣需求量和滿足曝氣管最低壓力值的前提下，盡可能地節(jié)省能耗，上述各調(diào)節(jié)相互關(guān)聯(lián)，相互影響，最終達(dá)到最佳狀態(tài)?？梢酝ㄟ^監(jiān)控管理系統(tǒng)和就地控制系統(tǒng)的操作面板設(shè)定回流污泥比例和污泥回流泵的運(yùn)行時(shí)間。上位監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)污泥脫水系統(tǒng)全部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警，也可遠(yuǎn)程控制污泥脫水系統(tǒng)的開停?？蓪?duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、調(diào)試、研究。操作與參數(shù)修改：實(shí)現(xiàn)操作人員對(duì)生產(chǎn)過程的人工干預(yù)，修改給定值，控制參數(shù)、報(bào)警設(shè)定等 文件管理數(shù)據(jù)庫管理：在線與歷史數(shù)據(jù)管理、綜合利用、保存等?？紤]到水質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的條件，為防止探頭結(jié)垢，盡量選用非接觸式、無阻塞隔膜式、自清洗式的傳感器，且戶外安裝的儀表變送器保護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP65，浸沒在水下的儀表傳感器保護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP68?？紤]到國(guó)內(nèi)用戶的技術(shù)水平，PLC系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、使用方便、特別是程序編制方法應(yīng)簡(jiǎn)單易學(xué)。本廠設(shè)置的在線儀表見下表：序號(hào) 名稱 安裝位置 位號(hào) 測(cè)量范圍 數(shù)量 單位 備注 超聲波水位差計(jì) 粗格柵 LDE101102LDIT101102 0~15M 2 套超聲波水位計(jì) 進(jìn)水泵房 LE103LIT103 0~15M 1 套水位開關(guān) 進(jìn)水泵房 LSA104 1 套 空氣流量計(jì) 沉砂池鼓風(fēng)機(jī)總管 FIRQ105 DN200 1 套壓力變送器 小鼓風(fēng)機(jī)管 PIT106 0~ 1 套電磁流量計(jì) 進(jìn)水管 FIRQ107 DN1000 1 套PH/T計(jì) 進(jìn)水渠道 AE108AIT108 2~12PH 1 套濁度計(jì) 進(jìn)水渠道 AE109AIT109 0~300mg/l 1 套自動(dòng)取樣器 進(jìn)水渠道 AP110 12 瓶 1 套 溶解氧測(cè)量?jī)x 1生物池 AE111A~DAIT111A~D 0~5mg/l 4 套 氧化還原電位測(cè)量?jī)x 1生物池 AE112A~DAIT112A~D500mv~+500v 4 套MLSS測(cè)量?jī)x 1生物池 AE113A~DAIT113A~D 0~10g/l 4 套超聲波水位計(jì) 1生物池 LE114A~DLIT114A~D 0~9M 4 套超聲波污泥界面計(jì) 1生物池 LE115A~DLIT115A~D 0~6M 4 套溶解氧測(cè)量?jī)x 2生物池 AE116A~DAIT116A~D 0~5mg/l 4 套 氧化還原電位測(cè)量?jī)x 2生物池 AE117A~DAIT117A~D500mv~+500v 4 套MLSS測(cè)量?jī)x 2生物池 AE118A~DAIT118A~D 0~10g/l 4 套超聲波水位計(jì) 2生物池 LE119A~DLIT119A~D 0~9M 4 套超聲波污泥界面計(jì) 2生物池 LE120A~DLIT120A~D 0~6M 4 套壓力變送器 鼓風(fēng)機(jī)管 PIT121A~H 0~100KPa 8 套鉑熱電阻溫度計(jì) 鼓風(fēng)機(jī)管 TIT122A~H 0~100CO 8 套空氣流量計(jì) 鼓風(fēng)機(jī)管 FIRQ123A~H DN350 8 套電磁流量計(jì) 回流污泥管 FIRQ124A~H DN250 8 套超聲波液位計(jì) 污泥貯泥池 LE201LIT201 0~9M 1 套PH/T測(cè)量?jī)x 接觸池 AE202AIT202 2~12PH 1 套濁度測(cè)量?jī)x 接觸池 AE203AIT203 0~100mg/l 1 套 自動(dòng)取樣器 接觸池 AP204 12 瓶 1 套 在線COD測(cè)量?jī)x 接觸池 AIT205 0~1000mg/L 1 套氨氮檢測(cè)分析儀 接觸池 AE206AIT206 ~100mg/l 1 套磷鹽檢測(cè)分析儀 接觸池 AE207AIT207 ~10 mg/l 1 套余氯測(cè)量?jī)x 接觸池 AE208AIT208 0~100mg/L 1 套電磁流量計(jì) 脫水機(jī)進(jìn)泥管 FIRQ209A~B DN150 2 套管道式污泥濃度計(jì) 脫水機(jī)進(jìn)泥管 AE210A~BAIT210A~B DN150 2 套電磁流量計(jì) 總出水管 FIRQ211 DN1000 1 套6設(shè)計(jì)選型（PLC）PLC采用世界知名公司的最新產(chǎn)品，應(yīng)考慮選擇貨源充足中文資料豐富、備品備件方便，技術(shù)服務(wù)方便、國(guó)內(nèi)有維修處的生產(chǎn)商的產(chǎn)品。所以在本工程儀表選型中遵循以下原則：1．可靠性由于現(xiàn)場(chǎng)儀表檢測(cè)的介質(zhì)成分比較復(fù)雜，儀表安裝的環(huán)境比較惡劣。運(yùn)行參數(shù)的畫面顯示：帶有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的流程圖、棒圖顯示，歷史趨勢(shì)顯示等。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)軟硬件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、故障診斷，以及軟件的測(cè)試維護(hù)等。在藥液已制備完成的前提下，設(shè)備的啟動(dòng)次序依次為傾斜式輸送機(jī)、水平式輸送機(jī)、濃縮脫水一體機(jī)、加藥泵、進(jìn)泥泵，停止順序與之相反。．回流污泥量的自動(dòng)調(diào)節(jié)為保證生物池中污泥混合液濃度在工藝生產(chǎn)要求的范圍內(nèi)，采用按時(shí)間控制的方式。循環(huán)過程如下：第一時(shí)段 第二時(shí)段 第三時(shí)段 第四時(shí)段1池 進(jìn)水/曝氣 曝氣 沉淀 潷水2池 潷水 進(jìn)水/曝氣 曝氣 沉淀3池 沉淀 潷水 進(jìn)水/曝氣 曝氣4池 曝氣 沉淀 潷水 進(jìn)水/曝氣．空氣曝氣量自動(dòng)調(diào)節(jié)和鼓風(fēng)機(jī)的控制根據(jù)生物池中設(shè)定的溶解氧值自動(dòng)調(diào)節(jié)生物池中的空氣量，保證生物池中的生物處理過程能夠順利進(jìn)行。此外，在水泵的控制柜中加裝儀表自控轉(zhuǎn)換開關(guān)，在PLC不能正常投入使用的情況下，可通過超聲波液位儀表自身的繼電器根據(jù)水位自動(dòng)控制水泵的開停。當(dāng)機(jī)械格柵停止運(yùn)行的時(shí)間超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為時(shí)間控制，此時(shí)限為可調(diào)式設(shè)計(jì)。遙控模式：即遠(yuǎn)程手動(dòng)控制方式。8．設(shè)不間斷電源，保證在發(fā)生停電故障時(shí)該系統(tǒng)仍能安全可靠地運(yùn)行。5．自控系統(tǒng)生成的生產(chǎn)報(bào)表（班/日/月）內(nèi)容包括運(yùn)行參數(shù)、水質(zhì)分析、工藝分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。在控制過程中只有兩臺(tái)主控計(jì)算機(jī)有權(quán)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分控站PLC發(fā)出控制指令，上層管理計(jì)算機(jī)只能完成數(shù)據(jù)管理功能。各分控站與中央控制室之間由高速總線（工業(yè)以太網(wǎng)）連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。污水處理廠自控系統(tǒng)是整個(gè)污水處理工程的重要組成部分，其設(shè)計(jì)好壞與控制設(shè)備選擇是否適當(dāng)，不僅關(guān)系著自控系統(tǒng)的性價(jià)比的高低而且對(duì)以后整個(gè)污水處理廠運(yùn)行維護(hù)的難易有著重要影響。如PLC采用西門子S7300系列等。筆者認(rèn)為在資金允許的情況下，應(yīng)對(duì)主控制器進(jìn)行冗余配置。本工程設(shè)計(jì)要求大型設(shè)備都單獨(dú)配有自己小型的控制器，由供應(yīng)商根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)編制相關(guān)程序并預(yù)留ProfiBus－DP接口，最終成為整個(gè)自控系統(tǒng)的一個(gè)從站。中控室監(jiān)視設(shè)備是全廠的指揮和信息處理中心，其作用不言而喻。第二種方式，控制集中，控制事務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)，需要可靠的網(wǎng)絡(luò)來支撐，同時(shí)對(duì)主站CPU的性能要求高，在軟件編程和調(diào)試方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。ProfiBus－DP網(wǎng)絡(luò)是一種主從站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各自的功能特點(diǎn)基本一致，因此本工程設(shè)計(jì)時(shí)選用在中小型控制系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛的ProfiBus總線。DCS系統(tǒng)適用于模擬量多，閉環(huán)控制多的系統(tǒng)。自控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設(shè)備的選擇。工程采用水解－AICS處理工藝。可以利用計(jì)算機(jī)的先進(jìn)功能，優(yōu)化出污水處理的工藝參數(shù)，提供給廠長(zhǎng)指揮調(diào)度生產(chǎn)。故障時(shí)，顯示器上警示框紅閃，并伴有5秒時(shí)長(zhǎng)間隔報(bào)警聲。為保證監(jiān)控計(jì)算機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行，并在掉電后能保存工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，減少掉電對(duì)電腦的危害，設(shè)立一套UPS系統(tǒng)，容量為5KVA，掉電后能至少保持30分鐘工作時(shí)間。（2）值班人員在中控室通過計(jì)算機(jī)的鍵盤或鼠標(biāo)，根據(jù)工藝條件和控制要求，按規(guī)定時(shí)間周期設(shè)定的邏輯順序等自動(dòng)地啟動(dòng)或停止某些設(shè)備，或進(jìn)行交替運(yùn)行，或設(shè)定控制調(diào)節(jié)參數(shù)?！娟P(guān)鍵詞】污水處理廠，自控，自控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一、前言隨著城市建設(shè)的發(fā)展及城市容量的擴(kuò)大，城市生活污水和工業(yè)廢水排放量逐年增多，污水處理廠成為了重要的解決污水的地方。8KV接觸放電，177。（3）運(yùn)行方式：采用變頻定壓補(bǔ)水。污泥撇水池：（1）功能：污泥撇水池用于調(diào)蓄剩余污泥，同時(shí)為了避免剩余污泥中的磷在厭氧條件下重新釋放，控制停留時(shí)間在4h以內(nèi)。出水泵房:（1）功能：用于再生水提升至再生水用水點(diǎn)。（2）主要設(shè)備：一臺(tái)橋式單槽刮砂機(jī)（帶撇渣裝置）；吸砂泵1臺(tái)。（3）運(yùn)行方式：水泵自動(dòng)控制運(yùn)行，根據(jù)水位控制水泵輪流工作，設(shè)高、低水位報(bào)警系統(tǒng)和水泵工況指示及報(bào)警系統(tǒng)，低水位時(shí)全部水泵停機(jī)。分站控制對(duì)象包括：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間及曝氣沉砂池、A2/O+MBR生化池、紫外線消毒池、清水池、出水泵房、污泥撇水池、污泥濃縮脫水機(jī)房、鍋爐房。包括：在線與歷史數(shù)據(jù)預(yù)處理、各種統(tǒng)計(jì)控制圖、直方圖、事件觸發(fā)采樣、在線報(bào)警、過程能力分析、分析記錄等。報(bào)警監(jiān)視：監(jiān)視生產(chǎn)過程的參數(shù)變化，并對(duì)信號(hào)越限進(jìn)行相應(yīng)的處理，如聲光報(bào)警等。仿真軟件：對(duì)控制系統(tǒng)的部件(通信節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)段、功能模塊等)進(jìn)行仿真運(yùn)行。 支持OPC客戶及OPC服務(wù)器模式；遠(yuǎn)程客戶可透過網(wǎng)絡(luò),配合服務(wù)器及瀏覽器取得與現(xiàn)場(chǎng)一致之運(yùn)作畫面。組態(tài)軟件能支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具備OPC Server和OPC Client功能，可以快速、可靠地與眾多不同生產(chǎn)商制造的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)可靠的通訊。軟件本身及相關(guān)文檔均為中文版本，為國(guó)際或國(guó)內(nèi)知名組態(tài)軟件。通過監(jiān)控畫面的切換，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)存貯、控制管理等各種操作。(3)組態(tài)通信組態(tài)：生成各種通信關(guān)系。操作界面主要以流程圖方式表示，從總體流程圖直到每個(gè)單體的局部流程圖，在流程圖上顯示的設(shè)備，均可點(diǎn)擊進(jìn)入該設(shè)備的進(jìn)一步細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)或?qū)ζ溥M(jìn)行控制。 保護(hù)功能系統(tǒng)具有多種安全設(shè)備、操作員操作權(quán)限設(shè)置、操作命令確認(rèn)、操作口令確認(rèn)、設(shè)備聯(lián)鎖等功能，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全、可靠、正常運(yùn)行。主控級(jí)工作站由兩套互為熱備的臺(tái)灣研華公司生產(chǎn)的IPC610H型工控機(jī)作為主要控制設(shè)備，采用Microsoft公司的Windows XP 操作系統(tǒng)和德國(guó)西門子的自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC開發(fā)版工業(yè)組態(tài)軟件，完成數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的控制和監(jiān)視以及與各分控站的通訊功能等。) 控制系統(tǒng)特點(diǎn) 由于控制設(shè)備的分布特點(diǎn)及控制的獨(dú)立性，采用現(xiàn)地元件層實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化儀表的數(shù)據(jù)采集，采用現(xiàn)地控制單元實(shí)現(xiàn)了相對(duì)獨(dú)立設(shè)備的本體控制；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負(fù)荷，有利于各級(jí)控制設(shè)備監(jiān)控功能的合理分配和利用；，并且能夠脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，特別是在集控層總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓時(shí)，能夠保證現(xiàn)地單元可靠地運(yùn)行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性； ，使得總線網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷減少、通訊誤碼率大大降低，解決了數(shù)據(jù)通訊的瓶徑問題，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰、檢修維護(hù)更方便； 采用分層分布式控制方式，該控制系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性，若需對(duì)系統(tǒng)擴(kuò)展，只要將接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層中即可，不會(huì)影響到集控層網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和操作。IO點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)：數(shù)字量輸入DI：113；數(shù)字量輸出DO：40；模擬量輸入AI:8；模擬量輸出AO:6。當(dāng)中控室監(jiān)控工作站故障退出運(yùn)行或通道故障使分控站控制單元和主控級(jí)監(jiān)控工作站通訊中斷時(shí)，各現(xiàn)地控制單元能獨(dú)立運(yùn)行，進(jìn)行控制和監(jiān)視，提高運(yùn)行可靠性。中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纜與各現(xiàn)場(chǎng)控制PLC站連接。監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為面向?qū)ο蟮?，?shí)時(shí)式，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴(yán)格要求。為了滿足武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程實(shí)現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，才能保證本廠設(shè)備的安全、正常、可靠運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)不僅有可靠的硬件設(shè)備，還應(yīng)有功能強(qiáng)大，運(yùn)行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、編程軟件和控制軟件?？刂葡到y(tǒng)有一套完整的自診斷功能，可以在運(yùn)行中自動(dòng)地診斷出系統(tǒng)的任何一個(gè)部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時(shí)、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息。該控制系統(tǒng)共分為主控級(jí)(中控室)和現(xiàn)地控制層（分控站）。通過大容量的UPS 為中央控制室的所有設(shè)備提供了高質(zhì)量的電源。控制對(duì)象為：2回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵除污機(jī)；無軸螺旋壓榨機(jī)；桁車；吸砂機(jī)；中心傳動(dòng)濃縮機(jī)10WF10WF10WF3軸流風(fēng)機(jī)?？刂茖?duì)象為：4離心泵；6FM6FM6FM3軸流風(fēng)機(jī)；12XHB12XHB2循環(huán)泵；12BJB12BJB2補(bǔ)水泵?，F(xiàn)場(chǎng)控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程” 開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式時(shí)，操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標(biāo)器或鍵盤選擇“遙控”方式并對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟/停、開/關(guān)操作。 數(shù)據(jù)處理l 對(duì)來自各現(xiàn)地控制單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)檢測(cè)； l 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷功能，如總線網(wǎng)絡(luò)中途斷線、站的失電、站地址的沖突、模塊配置不對(duì)應(yīng)等常見故障；l 匯總各現(xiàn)地控制單元的所有上送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。 數(shù)據(jù)庫軟件采用實(shí)時(shí)分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過對(duì)監(jiān)控對(duì)象的組態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制各監(jiān)控對(duì)象，并自動(dòng)生成操作記錄、遙信變位、事故記錄等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。(2)數(shù)據(jù)庫的生成及管理提供整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)參數(shù)、各機(jī)械電氣設(shè)備狀態(tài)、以及各接口設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫，并能根據(jù)信息分類生成各種專用數(shù)據(jù)庫，且具有在線查詢、修改、處理、打印等數(shù)據(jù)庫管理軟件，可進(jìn)行日常的操作及維護(hù)，同時(shí)還具有ODBC功能，與其它數(shù)據(jù)庫建立共享關(guān)系。明確系統(tǒng)的控制功能，各控制回路組成結(jié)構(gòu)、控制方式與策略。按操作等級(jí)進(jìn)行管理，一般情況下，至少設(shè)置三級(jí)操作級(jí)，即觀察級(jí)、控制操作級(jí)、維護(hù)即，每一級(jí)都設(shè)有訪問控制。數(shù)據(jù)采集方面，同時(shí)支持多種PLC的通訊，如施耐德、西門子、AB等多家產(chǎn)品的數(shù)據(jù)通訊，具有很強(qiáng)的兼容性；支持同時(shí)采集各種PLC、儀表、變頻器、板卡、RTU等設(shè)備的數(shù)據(jù)；支持電話撥號(hào)、電臺(tái)、GPRS、VPN等遠(yuǎn)程多種通訊方式；具備相位采集功能。支持系統(tǒng)事件，變量改變事件