【正文】 為劃分區(qū)域的原則，全廠擬設兩座分控站。自動模式：現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“遠程”方式，且LCS控制站的“自動/遙控”設定為“自動”方式時，設備的運行完全由各LCS根據污水處理廠的工況及生產要求來完成對設備的運行或開/關控制，而不需要人工干預。任何一臺格柵啟動時，均啟動輸送機和柵渣壓實機。PLC系統(tǒng)將采集沉砂池全部設備的運行狀態(tài)，上位監(jiān)控管理計算機也可遠控整套沉砂池設備的啟動/停止。在保證生物池內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，上述各調節(jié)相互關聯(lián)，相互影響，最終達到最佳狀態(tài)。可以通過監(jiān)控管理系統(tǒng)和就地控制系統(tǒng)的操作面板設定回流污泥比例和污泥回流泵的運行時間。上位監(jiān)控管理計算機可遠程監(jiān)測污泥脫水系統(tǒng)全部設備的運行狀態(tài)和故障報警，也可遠程控制污泥脫水系統(tǒng)的開停。可對系統(tǒng)進行組態(tài)、調試、研究。操作與參數修改：實現(xiàn)操作人員對生產過程的人工干預，修改給定值，控制參數、報警設定等 文件管理數據庫管理：在線與歷史數據管理、綜合利用、保存等?？紤]到水質及現(xiàn)場環(huán)境的條件，為防止探頭結垢，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等級應達到IP65，浸沒在水下的儀表傳感器保護等級應達到IP68。考慮到國內用戶的技術水平，PLC系統(tǒng)應結構簡潔、使用方便、特別是程序編制方法應簡單易學。本廠設置的在線儀表見下表：序號 名稱 安裝位置 位號 測量范圍 數量 單位 備注 超聲波水位差計 粗格柵 LDE101102LDIT101102 0~15M 2 套超聲波水位計 進水泵房 LE103LIT103 0~15M 1 套水位開關 進水泵房 LSA104 1 套 空氣流量計 沉砂池鼓風機總管 FIRQ105 DN200 1 套壓力變送器 小鼓風機管 PIT106 0~ 1 套電磁流量計 進水管 FIRQ107 DN1000 1 套PH/T計 進水渠道 AE108AIT108 2~12PH 1 套濁度計 進水渠道 AE109AIT109 0~300mg/l 1 套自動取樣器 進水渠道 AP110 12 瓶 1 套 溶解氧測量儀 1生物池 AE111A~DAIT111A~D 0~5mg/l 4 套 氧化還原電位測量儀 1生物池 AE112A~DAIT112A~D500mv~+500v 4 套MLSS測量儀 1生物池 AE113A~DAIT113A~D 0~10g/l 4 套超聲波水位計 1生物池 LE114A~DLIT114A~D 0~9M 4 套超聲波污泥界面計 1生物池 LE115A~DLIT115A~D 0~6M 4 套溶解氧測量儀 2生物池 AE116A~DAIT116A~D 0~5mg/l 4 套 氧化還原電位測量儀 2生物池 AE117A~DAIT117A~D500mv~+500v 4 套MLSS測量儀 2生物池 AE118A~DAIT118A~D 0~10g/l 4 套超聲波水位計 2生物池 LE119A~DLIT119A~D 0~9M 4 套超聲波污泥界面計 2生物池 LE120A~DLIT120A~D 0~6M 4 套壓力變送器 鼓風機管 PIT121A~H 0~100KPa 8 套鉑熱電阻溫度計 鼓風機管 TIT122A~H 0~100CO 8 套空氣流量計 鼓風機管 FIRQ123A~H DN350 8 套電磁流量計 回流污泥管 FIRQ124A~H DN250 8 套超聲波液位計 污泥貯泥池 LE201LIT201 0~9M 1 套PH/T測量儀 接觸池 AE202AIT202 2~12PH 1 套濁度測量儀 接觸池 AE203AIT203 0~100mg/l 1 套 自動取樣器 接觸池 AP204 12 瓶 1 套 在線COD測量儀 接觸池 AIT205 0~1000mg/L 1 套氨氮檢測分析儀 接觸池 AE206AIT206 ~100mg/l 1 套磷鹽檢測分析儀 接觸池 AE207AIT207 ~10 mg/l 1 套余氯測量儀 接觸池 AE208AIT208 0~100mg/L 1 套電磁流量計 脫水機進泥管 FIRQ209A~B DN150 2 套管道式污泥濃度計 脫水機進泥管 AE210A~BAIT210A~B DN150 2 套電磁流量計 總出水管 FIRQ211 DN1000 1 套6設計選型（PLC）PLC采用世界知名公司的最新產品，應考慮選擇貨源充足中文資料豐富、備品備件方便，技術服務方便、國內有維修處的生產商的產品。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)場儀表檢測的介質成分比較復雜，儀表安裝的環(huán)境比較惡劣。運行參數的畫面顯示：帶有實時數據的流程圖、棒圖顯示，歷史趨勢顯示等。對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、故障診斷，以及軟件的測試維護等。在藥液已制備完成的前提下，設備的啟動次序依次為傾斜式輸送機、水平式輸送機、濃縮脫水一體機、加藥泵、進泥泵，停止順序與之相反。．回流污泥量的自動調節(jié)為保證生物池中污泥混合液濃度在工藝生產要求的范圍內，采用按時間控制的方式。循環(huán)過程如下：第一時段 第二時段 第三時段 第四時段1池 進水/曝氣 曝氣 沉淀 潷水2池 潷水 進水/曝氣 曝氣 沉淀3池 沉淀 潷水 進水/曝氣 曝氣4池 曝氣 沉淀 潷水 進水/曝氣．空氣曝氣量自動調節(jié)和鼓風機的控制根據生物池中設定的溶解氧值自動調節(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行。此外，在水泵的控制柜中加裝儀表自控轉換開關，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水位自動控制水泵的開停。當機械格柵停止運行的時間超過設定值時，系統(tǒng)轉為時間控制，此時限為可調式設計。遙控模式：即遠程手動控制方式。8．設不間斷電源，保證在發(fā)生停電故障時該系統(tǒng)仍能安全可靠地運行。5．自控系統(tǒng)生成的生產報表（班/日/月）內容包括運行參數、水質分析、工藝分析、技術經濟分析等。在控制過程中只有兩臺主控計算機有權對現(xiàn)場分控站PLC發(fā)出控制指令，上層管理計算機只能完成數據管理功能。各分控站與中央控制室之間由高速總線（工業(yè)以太網）連接進行數據通訊。污水處理廠自控系統(tǒng)是整個污水處理工程的重要組成部分，其設計好壞與控制設備選擇是否適當，不僅關系著自控系統(tǒng)的性價比的高低而且對以后整個污水處理廠運行維護的難易有著重要影響。如PLC采用西門子S7300系列等。筆者認為在資金允許的情況下，應對主控制器進行冗余配置。本工程設計要求大型設備都單獨配有自己小型的控制器，由供應商根據自己的經驗編制相關程序并預留ProfiBus－DP接口，最終成為整個自控系統(tǒng)的一個從站。中控室監(jiān)視設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，控制事務對網絡依賴性強，需要可靠的網絡來支撐，同時對主站CPU的性能要求高，在軟件編程和調試方面具有很大的優(yōu)勢。ProfiBus－DP網絡是一種主從站的網絡結構。目前現(xiàn)場總線技術還沒有統(tǒng)一的標準，各自的功能特點基本一致，因此本工程設計時選用在中小型控制系統(tǒng)應用非常廣泛的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)的構建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設備的選擇。工程采用水解－AICS處理工藝。可以利用計算機的先進功能，優(yōu)化出污水處理的工藝參數，提供給廠長指揮調度生產。故障時，顯示器上警示框紅閃，并伴有5秒時長間隔報警聲。為保證監(jiān)控計算機能穩(wěn)定運行，并在掉電后能保存工藝參數數據，減少掉電對電腦的危害，設立一套UPS系統(tǒng)，容量為5KVA，掉電后能至少保持30分鐘工作時間。（2）值班人員在中控室通過計算機的鍵盤或鼠標，根據工藝條件和控制要求，按規(guī)定時間周期設定的邏輯順序等自動地啟動或停止某些設備，或進行交替運行，或設定控制調節(jié)參數。【關鍵詞】污水處理廠，自控，自控系統(tǒng)，設計一、前言隨著城市建設的發(fā)展及城市容量的擴大，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）運行方式：采用變頻定壓補水。污泥撇水池：（1）功能：污泥撇水池用于調蓄剩余污泥，同時為了避免剩余污泥中的磷在厭氧條件下重新釋放，控制停留時間在4h以內。出水泵房:（1）功能：用于再生水提升至再生水用水點。（2）主要設備：一臺橋式單槽刮砂機（帶撇渣裝置）；吸砂泵1臺。（3）運行方式：水泵自動控制運行，根據水位控制水泵輪流工作，設高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機。分站控制對象包括：粗格柵及進水泵房、細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、污泥濃縮脫水機房、鍋爐房。包括：在線與歷史數據預處理、各種統(tǒng)計控制圖、直方圖、事件觸發(fā)采樣、在線報警、過程能力分析、分析記錄等。報警監(jiān)視：監(jiān)視生產過程的參數變化，并對信號越限進行相應的處理，如聲光報警等。仿真軟件：對控制系統(tǒng)的部件(通信節(jié)點、網段、功能模塊等)進行仿真運行。 支持OPC客戶及OPC服務器模式；遠程客戶可透過網絡,配合服務器及瀏覽器取得與現(xiàn)場一致之運作畫面。組態(tài)軟件能支持OPC標準，同時具備OPC Server和OPC Client功能，可以快速、可靠地與眾多不同生產商制造的硬件設備實現(xiàn)可靠的通訊。軟件本身及相關文檔均為中文版本，為國際或國內知名組態(tài)軟件。通過監(jiān)控畫面的切換，進行數據查詢、狀態(tài)查詢、數據存貯、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單體的局部流程圖，在流程圖上顯示的設備，均可點擊進入該設備的進一步細節(jié)數據或對其進行控制。 保護功能系統(tǒng)具有多種安全設備、操作員操作權限設置、操作命令確認、操作口令確認、設備聯(lián)鎖等功能，可實現(xiàn)系統(tǒng)的安全、可靠、正常運行。主控級工作站由兩套互為熱備的臺灣研華公司生產的IPC610H型工控機作為主要控制設備，采用Microsoft公司的Windows XP 操作系統(tǒng)和德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC開發(fā)版工業(yè)組態(tài)軟件，完成數據的采集、設備的控制和監(jiān)視以及與各分控站的通訊功能等。) 控制系統(tǒng)特點 由于控制設備的分布特點及控制的獨立性，采用現(xiàn)地元件層實現(xiàn)自動化儀表的數據采集，采用現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)了相對獨立設備的本體控制；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負荷，有利于各級控制設備監(jiān)控功能的合理分配和利用；，并且能夠脫網獨立運行，特別是在集控層總線網絡癱瘓時，能夠保證現(xiàn)地單元可靠地運行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性； ，使得總線網絡的通訊負荷減少、通訊誤碼率大大降低，解決了數據通訊的瓶徑問題，同時使網絡結構更清晰、檢修維護更方便； 采用分層分布式控制方式，該控制系統(tǒng)具有更好的擴展性，若需對系統(tǒng)擴展，只要將接入相應的網絡層中即可，不會影響到集控層網絡的運行和操作。IO點數統(tǒng)計：數字量輸入DI：113；數字量輸出DO：40；模擬量輸入AI:8；模擬量輸出AO:6。當中控室監(jiān)控工作站故障退出運行或通道故障使分控站控制單元和主控級監(jiān)控工作站通訊中斷時，各現(xiàn)地控制單元能獨立運行，進行控制和監(jiān)視，提高運行可靠性。中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網，采用光纜與各現(xiàn)場控制PLC站連接。監(jiān)控系統(tǒng)的數據庫結構為面向對象的，實時式，關系型數據庫。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴格要求。為了滿足武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程實現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進性和可靠性，才能保證本廠設備的安全、正常、可靠運行?？刂葡到y(tǒng)不僅有可靠的硬件設備，還應有功能強大，運行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應用軟件、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，可以在運行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息。該控制系統(tǒng)共分為主控級(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備提供了高質量的電源?？刂茖ο鬄椋?回轉式細格柵除污機；無軸螺旋壓榨機；桁車；吸砂機；中心傳動濃縮機10WF10WF10WF3軸流風機。控制對象為：4離心泵；6FM6FM6FM3軸流風機；12XHB12XHB2循環(huán)泵；12BJB12BJB2補水泵。現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠程” 開關選擇“遠程”方式時，操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或鍵盤選擇“遙控”方式并對設備進行啟/停、開/關操作。 數據處理l 對來自各現(xiàn)地控制單元的實時數據和相關設備狀態(tài)信息進行數據校驗檢測； l 實現(xiàn)系統(tǒng)的故障檢測和診斷功能，如總線網絡中途斷線、站的失電、站地址的沖突、模塊配置不對應等常見故障；l 匯總各現(xiàn)地控制單元的所有上送數據和狀態(tài)信息。 數據庫軟件采用實時分布式關系型數據庫系統(tǒng)，通過對監(jiān)控對象的組態(tài)，實時監(jiān)測和控制各監(jiān)控對象，并自動生成操作記錄、遙信變位、事故記錄等實時數據。(2)數據庫的生成及管理提供整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的各種數據參數、各機械電氣設備狀態(tài)、以及各接口設備狀態(tài)的實時數據庫及歷史數據庫，并能根據信息分類生成各種專用數據庫，且具有在線查詢、修改、處理、打印等數據庫管理軟件，可進行日常的操作及維護，同時還具有ODBC功能，與其它數據庫建立共享關系。明確系統(tǒng)的控制功能，各控制回路組成結構、控制方式與策略。按操作等級進行管理，一般情況下，至少設置三級操作級，即觀察級、控制操作級、維護即，每一級都設有訪問控制。數據采集方面，同時支持多種PLC的通訊，如施耐德、西門子、AB等多家產品的數據通訊，具有很強的兼容性；支持同時采集各種PLC、儀表、變頻器、板卡、RTU等設備的數據；支持電話撥號、電臺、GPRS、VPN等遠程多種通訊方式；具備相位采集功能。支持系統(tǒng)事件，變量改變事件