【正文】 作者簡介：北京華富惠通技術(shù)有限公司 自動化工程部 項目經(jīng)理 孫強(qiáng) 北京市海淀區(qū)中關(guān)村軟件園狼孵化器1號樓12011212 100094 電話：01082825388138 傳真：01082825388106 Email: sunqiang19 / 19。結(jié)束語：德山市市政第一污水處理廠 于2002年6月投入運(yùn)行，達(dá)到了設(shè)計要求，實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)，受到了用戶的好評。軟件系統(tǒng)在運(yùn)行時可提供詳細(xì)的在線幫助。k. 在系統(tǒng)斷電，復(fù)電后可自啟動運(yùn)行。h. 系統(tǒng)采用雙冗余結(jié)構(gòu)，在發(fā)生故障時可自行切換。系統(tǒng)性能指標(biāo)：a. 網(wǎng)絡(luò)傳輸正常時，系統(tǒng)告警響應(yīng)時間，數(shù)據(jù)響應(yīng)時間，命令執(zhí)行時間不超過1秒。 日常工作：定時啟動濾清器、出渣機(jī)； 臺時累積計算：累積各設(shè)備運(yùn)行時間； PID調(diào)節(jié)：根據(jù)集水池水位、排放濁度控制流量； 聯(lián)鎖保護(hù)：出現(xiàn)異常工況時，保護(hù)設(shè)備安全； 公用程序：包括寢化部分和提供秒、分、時等時間脈沖； 這種編程方式最突出的特點是以功能為目的，將任務(wù)以標(biāo)準(zhǔn)程序單元創(chuàng)建，可以反復(fù)調(diào)用，編寫的程序容易理解，易于調(diào)試。PLC編程軟件采用OMRON公司為其SYSMAC系列PLC產(chǎn)品開發(fā)的、在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行的SYSWIN 。（5）總調(diào)度辦公節(jié)點主要是對整個污水處理廠的各站點進(jìn)行集中監(jiān)測和管理。（4）總工辦公節(jié)點主要為污水處理廠總工程師提供污水處理的各設(shè)備運(yùn)行和處理結(jié)果，監(jiān)測設(shè)備和工藝的進(jìn)行情況。 (2)廠長辦公節(jié)點用于廠長對整個污水處理廠的生產(chǎn)狀況和各項指標(biāo)的隨時查詢，并有成本分析，統(tǒng)計計算功能。167。167。167。167。顯示功能：用設(shè)計或?qū)嵉貓D片的方法生成圖形，實時顯示某參數(shù)，可定義不同的顏色來表示被測參數(shù)所處的不同范圍，使參數(shù)的變化過程一目了然。設(shè)立不同的安全操作等級，針對不同的操作者，設(shè)置相應(yīng)的加密等級，記錄操作員及其操作信息。服務(wù)器是廠級控制和管理中心，還具有以下主要功能：167。中央控制室各節(jié)點的具體功能如下： (1)服務(wù)器1/2它是由終端總線聯(lián)接的多用戶系統(tǒng)的核心，完成中央任務(wù)，所有組態(tài)數(shù)據(jù)和過程控制數(shù)據(jù)均集中的放在中央服務(wù)器內(nèi)。第二級為計算機(jī)控制方式：現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點和中央控制室數(shù)據(jù)采集、處理、動態(tài)顯示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)工作狀態(tài)及各種參數(shù)的實況并實施控制。各下位控制站，現(xiàn)場總線為第三級。四：自控系統(tǒng)的總體設(shè)計：根據(jù)污水處理的工藝流程及其控制要求，自控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計見下圖。應(yīng)用范圍：廠級中控室監(jiān)控、監(jiān)控節(jié)點、設(shè)備單元的控制等。 計 222658376281以上I/O點數(shù)應(yīng)再加15%～20%的余量。同時，降低了操作人員工作強(qiáng)度，堿液消耗量下降。 該算法已成功應(yīng)用于德山污水處理工藝中，在二曝池前、后段投入模糊控制后，pH值控制精度可達(dá)到177?？刂扑惴ú蓸又芷跒門，則在全局動作中添加一個觸發(fā)周期為T的觸發(fā)信號。由于PLC的手動控制信號是由controX 2000提供的，在組態(tài)時，我們把模糊控制算法給出的信號和手動控制給出的信號同時給到一個標(biāo)簽變量上，通過CTRLMODE的值進(jìn)行選擇。在具體實現(xiàn)的過程中，我們設(shè)置了STATUS和CTRLMODE兩個狀態(tài)字，通過這兩個狀態(tài)字來區(qū)分PID控制、模糊控制和手動控制，其邏輯關(guān)系見表3。PID控制由PLC來完成，PLC中PID控制算法由西門子公司提供的軟模塊來實現(xiàn)。 由于項目函數(shù)本身不能被執(zhí)行，必須生成一個全局動作來調(diào)用項目函數(shù)。這樣在滿足觸發(fā)條件的情況下，項目函數(shù)便能夠不斷地執(zhí)行。動作則不一樣，在開物軟件中可以給動作增加觸發(fā)器，一旦滿足了觸發(fā)條件，動作就能夠自動執(zhí)行。項目函數(shù)與高級語言中的函數(shù)功能相似，都是用來完成一定的計算、顯示、數(shù)據(jù)處理等功能。 通過對controX 2000的腳本進(jìn)行編輯，自定義生成兩種不同的函數(shù)：項目函數(shù)（Project functions）和動作（Actions）。腳本編輯是controX 2000軟件向用戶提供的一個擴(kuò)展功能接口。根據(jù)污水處理過程pH值變化的特點，采用如表1所示的模糊推理規(guī)則，經(jīng)過運(yùn)算后得模糊查詢表，如上表所示。圖中，SP為pH設(shè)定值（精確量）；e、ec為pH值誤差和誤差變化率（精確量）；E~，E~C分別為反映pH值偏差和偏差變化率的語言變量的模糊集合（模糊量）；U~是控制器輸出的語言變量的模糊集合（模糊量）；u為控制器的輸出（精確量）；y為pH實際值（精確量）。模糊控制器本質(zhì)上是一種非線性控制器。 在本系統(tǒng)中根據(jù)工藝特點采用模糊控制的方法對pH值進(jìn)行控制。而當(dāng)?shù)味ㄇ€有較大變化時，控制器的特性迅速變壞。另一類是采用非線性模型進(jìn)行建模，采用非線性自適應(yīng)控制方法進(jìn)行控制[2]。針對pH控制提出了多種建模和控制方法。加堿過程中和反應(yīng)速度比較快，滯后較小，而產(chǎn)酸過程的生化反應(yīng)速度比較慢，滯后很大，這使得污水處理的pH控制更加困難。首先，污水中參加中和反應(yīng)的成份復(fù)雜，而且不穩(wěn)定，而由操作和負(fù)荷改變引起的干擾又常常非常大。尤其當(dāng)在pH接近終點的控制是非常困難的。從污水處理、集成電路蝕刻、冷卻塔、鍋爐供水、制藥廠的生化反應(yīng)都需要對pH值進(jìn)行控制。二曝池出水經(jīng)過沉淀池后排海，因此二曝池后段pH值對最終污水處理的質(zhì)量有較大影響，活性污泥在二曝池的生化反應(yīng)會產(chǎn)酸，在二曝池末端加入堿液，控制pH值在7~8之間。在污水處理裝置中，二曝池前、后兩端的pH值對污水處理影響較大。采集污泥回流流量及排水流量。監(jiān)視污泥脫水系統(tǒng)的工況及工藝參數(shù)，監(jiān)視加藥裝置的運(yùn)行工況和加藥量，以時間周期控制砂水分離系統(tǒng)（旋轉(zhuǎn)沉砂器、吸砂泵、砂水分離器）的聯(lián)鎖運(yùn)行。(3)污泥站 根據(jù)污泥濃度，控制污泥回流泵的開/停和運(yùn)行臺數(shù)，均衡泵的工作時間。每種工藝工況的運(yùn)行參數(shù)可以在線或離線調(diào)整，每臺設(shè)備和每種運(yùn)行工況也由本站監(jiān)視。 ② 遠(yuǎn)方手動操作方式 在這種方式下，操作員在本站的監(jiān)控節(jié)點上進(jìn)行對被控設(shè)備的開/停操作。氧化溝控制共有三種操作方式： ① 就地手動操作方式 在這種方式下，進(jìn)水堰門、出水堰門和曝氣轉(zhuǎn)刷均由就地控制箱（盤）上的按鈕來控制開/停。采集污水流量，泵房配電的電量參數(shù)，污水提升泵電流。控制截污閘閥，2啟閉機(jī)運(yùn)行。 (1)污水站 采集污水提升泵房的液位，控制污水提升泵的升/停及運(yùn)行臺數(shù)，水泵在一定時間間隔內(nèi)的啟停次數(shù)將嚴(yán)格按照水泵特性要求執(zhí)行。本控制系統(tǒng)由10個現(xiàn)場控制站組成。各現(xiàn)場控制站與中控站連接采用有線數(shù)據(jù)通訊電纜。 1024 DI/DO，256 AI/AO污水處理廠自控系統(tǒng)的基本構(gòu)成： 污水處理廠自控系統(tǒng)由兩臺互為熱備的中央服務(wù)器（兼操作員站）和一臺管理計算 機(jī)、一臺總工程師計算機(jī)構(gòu)成的中央控制站、10個現(xiàn)場控制站、工藝儀表、電量變送器構(gòu)成。 ≥（不加中繼）現(xiàn)場控制部數(shù)據(jù)處理 12Mbit/S總線設(shè)備容量自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo) 終端總線速度 自控系統(tǒng)分為兩級總線網(wǎng)絡(luò)形式，即由服務(wù)器和客戶機(jī)構(gòu)成多用系統(tǒng)終端總線型式和現(xiàn)場過程控制的開放式現(xiàn)場總線型式。三：自控系統(tǒng)介紹：污水處理廠自控系統(tǒng)遵循“集中管理，分散控制，數(shù)據(jù)共享”的原則，設(shè)計選型先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，并能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效地運(yùn)行。市政有關(guān)部門根據(jù)所擁有權(quán)限的不同，可瀏覽到不同層次的處理概況。9．Web功能controX 2000軟件的web瀏覽功能可做到無限客戶端，利用controX 2000強(qiáng)大的web瀏覽功能，可滿足衛(wèi)生防疫，城市環(huán)境監(jiān)察，市政府等各衛(wèi)生和行政部門對城市水資源再利用，污水凈化，環(huán)境保護(hù)的狀況數(shù)據(jù)提取需求。8． 統(tǒng)計功能：controX 2000軟件通過自帶的報表編輯器能夠自動生成各種格式的統(tǒng)計報表，并可隨時調(diào)用，查詢和打印。廠區(qū)內(nèi)二條排洪渠道自動進(jìn)行泄洪處理。6．污泥處理:淤泥