【文章內容簡介】 管道進入紫外線消毒池消毒后作為出水排放或由恒壓供水泵提取作為回用水。刮泥機把泥刮向池中心，流向污泥泵房，污泥泵房泥水混合液一部分通過外回流污泥泵回流至生化池；一部分通過剩余污泥泵輸送到儲泥池，之后儲泥池內泥水混合物由污泥螺桿泵抽至脫水機房進行壓濾脫水處理。4故障與報警系統(tǒng)擁有完備的參數(shù)保護和報警功能，設備出現(xiàn)故障，如：泵的低液位停機保護、設備過載保護，參數(shù)的超出高低限報警等。當發(fā)生報警時上位機畫面中會自動彈出一個報警提示窗口，在該窗口中顯示了發(fā)生報警的設備名稱和報警狀態(tài)。點擊“確認”或者“總確認”按鈕，再點擊關閉按鈕才能正確關閉該報警。5維護與保養(yǎng)每天應定時巡查，查看設備的運行是否正常，聽設備的運轉聲音是否正常，如發(fā)現(xiàn)異常，為確保設備不被損壞應及時停機并由通知專業(yè)人員進行維修，部分設備需注意適時加油。自動檢測儀表故障報警主要是由于被測參數(shù)超出測量范圍或儀表本身誤差累積造成測量值偏離真實值過多而報警。對于一些精密儀表、探頭而言，污水廠的工作環(huán)境是比較惡劣的。因此，對它們必須定期維護與保養(yǎng)。1）保持自動化檢測儀表傳感器的清潔。由專人定期清洗探頭，保證數(shù)據(jù)采集準確性。特別是DO，SS，PH儀等直接與污水接觸的分析儀表，必須定期由專人清洗，每一個月清洗1次，保證儀表的正常工作；清洗時要求使用柔軟的材料，以免損壞儀表。2）定期校正各種儀表。儀表在長期運行過程中難免會產生測量誤差，為了保證儀表測量的準確性，對分析儀表需每月定期校正1次；而且要求水質化驗技術人員利用化驗室儀器檢測相應的項目，并與現(xiàn)場儀表測量結果比較，如果偏差太大，那么應適時對儀表進行校正，確保儀表測量數(shù)據(jù)準確。第三篇：污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的應用污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的應用摘 要：本文主要介紹了目前污水處理廠的自動化控制系統(tǒng)的構成，以及怎樣利用PLC系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡實現(xiàn)自動化控制。然后以瀝滘污水處理廠二期工程的自動化系統(tǒng)為例，闡述了污水處理廠自動化系統(tǒng)的應用，最后總結了該自動化系統(tǒng)的特點。關鍵詞：污水處理廠；PLC；自動化控制系統(tǒng)Application of Automation Control System in SewageTreatment PlantAbstract: This paper mainly introduces the automation system structure,and how to utilize PLC and munication network to achieve automation control in sewage treatment then take the second phase of LIJIAO Sewage Treatment Plant as an example, to illustrate the application of automation final part of this paper summarizes the characteristics of this automation words: Sewage Treatment。PLC。Automation Control System0 引言微電子、通信、計算機技術的發(fā)展大大提高了水處理控制系統(tǒng)的信息化和智能化程度，PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統(tǒng)的核心控制器，其與開放的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)一起，共同推動著水處理自動化系統(tǒng)的發(fā)展。一般來講，整個污水處理廠都有總控室和多個現(xiàn)場控制站，站與站之間通過控制器層網(wǎng)絡或信息層網(wǎng)絡相連，然后全部連接到總控室，總控室的多臺計算機、工作站和圖形站都用信息層網(wǎng)絡連接，這樣和現(xiàn)場控制站構成了集中管理，分散控制，高速數(shù)據(jù)交換的工廠級自動化網(wǎng)絡[1]。系統(tǒng)構成監(jiān)控系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡和PLC是污水處理自動化系統(tǒng)的核心組成部分，根據(jù)污水處理自動化本身的特點和監(jiān)控需求選擇合適的PLC及通訊網(wǎng)絡是保證污水處理自動化系統(tǒng)性能的重要因素。 通信網(wǎng)絡對于污水處理自動化系統(tǒng)，按照系統(tǒng)結構的劃分一般把監(jiān)控系統(tǒng)劃分為信息層、控制層和設備層。第一層為信息層，主要負責大量信息及不同廠家不同設備之間的信息傳輸，工業(yè)以太網(wǎng)Ethernet為目前較常用的一種信息網(wǎng)絡，世界各大PLC生產廠商均支持工業(yè)以太網(wǎng)，如施奈德支持的ModbusTCP/IP以及西門子支持的ProfiNet等。第二層為控制層，主要采用現(xiàn)場總線組成隧道區(qū)域控制器網(wǎng)絡，其特點是由于采用了標準總線組網(wǎng)，既能滿足實時通信的要求，又具有開放協(xié)議的標準接口，能在總線上方便的掛接各種外場設備，有利于監(jiān)控系統(tǒng)的擴展。目前，在污水處理廠自動化系統(tǒng)中應用的現(xiàn)場總線主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus。第三層為設備層，這一層用于PLC與現(xiàn)場設備、遠程I/O端子及現(xiàn)場儀表之間的通訊，它們有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等。 PLC的選擇PLC作為核心控制器，其必須具備以下幾大功能特點：（1）本身必須穩(wěn)定可靠，具有較高的故障保護能力；（2）控制分站本地控制器可以獨立承擔控制分區(qū)的基本控制任務，即使監(jiān)控站或者監(jiān)控中心因故障停止運行，相鄰區(qū)域的控制器也能交換數(shù)據(jù)信息；（3）當某控制站的控制量出現(xiàn)變化時，可按預定方案和程序采取相應的算法，對相關區(qū)域的控制對象，比如泵或者加藥系統(tǒng)等做出相應的調整。因此，它必須有數(shù)據(jù)采集存儲處理功能；（4）通信功能、容錯功能、自動診斷功能和本地操作功能（即能帶觸摸屏）。 監(jiān)控分中心及上位監(jiān)控軟件監(jiān)控分中心一般將設置多臺SCADA工作站（工控機）。分別用于水廠調度系統(tǒng)、加藥間（加氯間）、送水泵房等監(jiān)控，完成污水廠內各種設備的狀態(tài)顯示、自動控制、半自動控制、分析報表等工作。同時，監(jiān)控分中心還將設置了多臺服務器，為其它計算機提供支援和與監(jiān)控總中心進行通信。應用案例下面以瀝滘污水處理廠二期工程為例，具體說明污水處理廠自動控制系統(tǒng)的組成圖21 瀝滘自動控制系統(tǒng)拓撲圖 總體結構本自動控制系統(tǒng)以標準的、開放的工業(yè)以太網(wǎng)作為系統(tǒng)主干網(wǎng)絡，配以高性能、高可靠性的現(xiàn)場控制站組成，中間節(jié)點采用工業(yè)以太網(wǎng)冗余交換機，構成了自控系統(tǒng)的光纖冗余環(huán)狀網(wǎng)絡結構。PLC站采用Siemens S7系列的產品，上位軟件采用Win CC ，儀表系統(tǒng)以日本HACH、美國GLI品牌為主。采用這種結構可使生產過程中的信息能夠集中管理，以實現(xiàn)整體操作、管理和優(yōu)化；同時，也使得控制危險分散，提高系統(tǒng)可靠性。 PLC控制站PLC現(xiàn)場控制站用于現(xiàn)場各車間數(shù)據(jù)采集與控制，采用s7300/400系列PLC，并配有UPS電源。每個控制站的PLC將監(jiān)測和控制有關區(qū)域的所有設備和過程，并且通過TCPIP以太光纖環(huán)網(wǎng)與監(jiān)控計算機相連，中控室能夠觀察到廠內重要設備的運行狀態(tài)和工藝參數(shù)，完成對現(xiàn)場設備的操作與控制、參數(shù)的設置和修改。瀝滘二期工程全廠共設立了7個PLC分站：PLC1：預處理系統(tǒng)分控站，監(jiān)控提升泵、粗格柵、細格柵、沉砂池等設備的運行狀況和各種液位、進水流量等參數(shù)。PLC2：初雨沉淀池分控站，監(jiān)控攪拌機、刮泥機、加藥泵等設備的運行狀況和各種液位、加藥流量等參數(shù)。PLC3：3生化池分控站，監(jiān)控3生化池中的攪拌機、污泥回流泵等設備的運行狀況和溶解氧DO、污泥濃度MLSS等參數(shù)。PLC4：4生化池分控站，監(jiān)控4生化池中的攪拌機、污泥回流泵等設備的運行狀況和溶解氧DO、污泥濃度MLSS等參數(shù)。PLC5：二沉池和鼓風機分控站，監(jiān)控刮泥機和鼓風機的運行狀況。PLC6：消毒池分控站，監(jiān)控消毒池中的二氧化氯發(fā)生器、進出水閘門、軸流風機等設備的運行狀況和出水流量、出水COD、出水TP等參數(shù)。PLC7：脫水車間分控站，監(jiān)控脫水車間中的污泥脫水機、泥泵等設備的運行狀況和污泥流量、上清液MLSS等參數(shù)。 上位監(jiān)控系統(tǒng)上位監(jiān)控系統(tǒng)是指在廠區(qū)的中心控制室對全廠的設備和工藝運行情況進行監(jiān)控，它是通過通訊系統(tǒng)采集到系統(tǒng)內各個站點的設備工作狀態(tài)和各種與調度、控制有關的工藝參數(shù)，根據(jù)整個系統(tǒng)的運轉情況，進行統(tǒng)一調配、控制。上位監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控計算機、上位監(jiān)控軟件、模擬屏、電視墻、網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)、不間斷電源等。，該軟件采用基于WEB瀏覽器的人機界面和監(jiān)控SCADA軟件，便于通過Internet遠程訪問。上位監(jiān)控系統(tǒng)主要功能：（1）全廠數(shù)據(jù)的采集；（2）全廠設備的優(yōu)化調度；（3）報警處理和記錄；（4）事故記錄；（5）數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)庫管理；（6）工藝流程、實時參數(shù)、趨勢圖及故障顯示；（7）報表生成。 儀表系統(tǒng)儀表系統(tǒng)是對物質的成分及物理特性等進行分析和測量的儀表，是現(xiàn)代工業(yè)生產過程中進行自動監(jiān)測和自動控制，以達到優(yōu)質高產、節(jié)能降耗以及保證安全生產和保護環(huán)境的目的。自動分析儀表是污水處理系統(tǒng)中對一些復雜化學成分進行檢測的常用儀表。瀝滘廠采用的儀表以日本HACH、美國GLI品牌為主，主要包括：超聲波液位計、明渠流量計、溶解氧檢測儀、污泥濃度計、氨氮檢測儀、COD檢測儀等。 系統(tǒng)特點（1）高可靠與高穩(wěn)定性：環(huán)形冗余以太網(wǎng)，保證了單一點的鏈路中斷不會造成網(wǎng)絡通訊的中斷；而控制器網(wǎng)絡能在PLC或上位工控機之間建立靈活方便的傳送和接收大量數(shù)據(jù)的工廠自動控制網(wǎng)絡。下列技術與工程措施，也確保了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定可靠性：整個系統(tǒng)選用符合工業(yè)級標準的成熟定型產品；PLC模塊具有自診斷（檢錯）與容錯功能；PLC控制柜內具有完善的抗干擾及防雷等技術措施；中控室及現(xiàn)地控制站設備均具備UPS電源功能；即使在上位機發(fā)生故障或通信中斷時，現(xiàn)地控制站亦可以在手動模式下獨立完成基本局部控制；（2）高擴展性：工業(yè)以太網(wǎng)具有向下兼容性。對于雙絞線或光纖介質，如果將傳輸速度從10Mbps提升到100Mbps，在大多數(shù)場合不需要改變現(xiàn)有的布線，只需更新網(wǎng)絡設備即可。（3）開放性：系統(tǒng)對用戶是開放的。設備的增減、控制方案的選取、系統(tǒng)的擴縮與維護等，用戶都可以在廣泛的設備環(huán)境下便利地自己完成。所有硬件接口，軟件協(xié)議全部按開放性的標準設計、編制。此外西門子串行口的協(xié)議宏功能，使得開發(fā)方不需要編寫專門的通信程序與第三方設備進行通信，原則上西門子PLC能和任何帶RS232C，RS422或RS485接口的設備進行通信。（4）操作的實用性：組太軟件和編程軟件都是全中文界面，豐富的圖畫功能，使用戶清晰的了解污水處理廠各工段的運行情況，故障報警點的分支細節(jié)，使操作員僅通過鼠標便可發(fā)布各種指令或換畫面；用戶還可通過上位機的網(wǎng)絡訪問網(wǎng)絡內任一節(jié)點的數(shù)據(jù)。結語瀝滘廠二期的自動化系統(tǒng)是目前最先進的、適用于大多數(shù)污水處理廠及其它工業(yè)領域的自控系統(tǒng)方案，性價比非常高。其以高可靠與高穩(wěn)定性、高擴展性、開放性、操作的實用性保障了廠內設施的自動化運行和實時監(jiān)測要求，對確保正常生產運行發(fā)揮了巨大作用。為了更好地利用這個系統(tǒng)，有很多相關工作可以做：一方面相關人員要做好對系統(tǒng)的維護，另一方面，可以通過技術改造，利用PLC的I/O的剩余空間，把更多廠內的信息反饋到上位監(jiān)控系統(tǒng)；再者，可以把現(xiàn)有的開環(huán)控制部分，結合設備的情況，通過編程改為閉環(huán)控制，從而減低人手控制的滯后性，增加生產效益。參考文獻[1]喬叢等，關于國內污水處理及CASS工藝自動控制技術的初步探討，儀器儀表標準化與計量，第四篇：懷柔污水處理廠自動化控制系統(tǒng)改造方案(北京金控)北京金控自動化技術有限公司北京市懷柔污水處理廠自動控制系統(tǒng)改造方案一、概述懷柔區(qū)污水處理廠一、二期共計日處理量5萬噸，再生水處理量5萬噸，污水處理工藝采用A/A/O工藝，再生水處理采用某公司的MBR膜工藝，整體工藝運行良好。由于歷史原因，污水處理自控系統(tǒng)與再生水處理自控系統(tǒng)獨立運行，互不影響，但系統(tǒng)結構不完善，數(shù)據(jù)采集不全面，給用戶的使用帶來一些不便，本次系統(tǒng)改造即是針對系統(tǒng)中存在的問題進行改造。二、實際情況分析污水處理系統(tǒng) 污水處理自控系統(tǒng)（以下稱“污水系統(tǒng)”）由某公司負責集成，主要采用施耐德品牌的設備，PLC采用Primium系列，共7個PLC分站，通訊方式采用總線通訊，上位軟件采用AB公司的RSView組態(tài)軟件，I/O點數(shù)約2000點，原系統(tǒng)結構圖如下：北京金控自動化技術有限公司（1）通訊方式落后由于污水系統(tǒng)建立較早，采用了較早的CANopen總線通訊方式。該方式相比于施耐德公司MODBUS TCP/IP以太網(wǎng)方式具有通訊速度慢、可靠性低、拓撲結構落后等缺點。特別需要注意的是，作為總線通訊的主干線路，如果發(fā)生斷路，則該斷點之后的總線通路上的所有數(shù)據(jù)將無法與主站進行通訊，主站將無法對這部分子站中的設備進行監(jiān)測和控制，直接影響到正常生產。（2）PLC與上位軟件不配套PLC采用了法國施耐德公司的產品，上位軟件采用了美國羅克韋爾公司的產品，就使得他們的通訊不能采用任何一方的特有方式，不利于兩種產品之間的穩(wěn)定通訊，不利于日后的擴展。再生水系統(tǒng) 再生水MBR處理自控系統(tǒng)（以下稱“MBR系統(tǒng)”）由某公司負責集成，主要采用西門子品牌的設備，PLC采用S7300系列，共3個PLC分站，采用TCP/IP光纖以太網(wǎng)通訊方式，上位軟件采用Wincc組態(tài)軟件，I/O點數(shù)約1000點，原系統(tǒng)結構圖如下： 北京金控自動化技術有限公司（1）數(shù)據(jù)采集不完善MBR系統(tǒng)沒有將現(xiàn)場的所有設備信號采集到上位監(jiān)控系統(tǒng)中，因此，對一些重要設備的監(jiān)控不及時、不準確，數(shù)據(jù)不完善，并且不能實現(xiàn)遠程控制，操作不方便，給運營管理人員造成工作上的不便。（2）網(wǎng)絡拓撲結構不合理MBR系統(tǒng)采用了光纖以太網(wǎng)方式進行通訊，網(wǎng)絡拓撲結構采用了星型連接，雖然問題沒有污水系統(tǒng)的嚴重，但是，如果中控室與現(xiàn)場通訊的主光纖斷路的話，中心控制室就無法與現(xiàn)場PLC進行通訊，無法對現(xiàn)場設備進行監(jiān)測和控制。作為該污水處理廠的整個自控系統(tǒng)來說，可以總結成以下兩點：（1）自控設備先進，工藝運行良好；（2）自控系統(tǒng)沒有合理組合，品牌太多，造成系統(tǒng)不兼容，擴展性差，使