【正文】 通過連接構(gòu)筑物的渠道應做沉降縫。有時泥處理和水處理單元也可合建。對于采用SBR法的小型污水處理廠，一般將沉砂池與SBR池通過渠道相連、污泥濃縮池與脫水機房和泥餅堆放場合建。由于污水廠較小，各構(gòu)筑物之間一般用渠道相連，既節(jié)省了占地，又減少了水頭損失。如：污水處理量、加藥量、耗電量等。 報警功能：當某一參數(shù)異?；蛟O備故障時，可根據(jù)不同的報警類別，發(fā)出聲光報警、屏幕報警。對全廠工藝過程、工藝參數(shù)、設備狀態(tài)等通過顏色的變化直觀地、動態(tài)地顯示。設立不同的安全操作等級，針對不同的操作者，設置相應的加密等級，記錄操作員及其操作信息。 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)污水處理廠的自控系統(tǒng)由環(huán)形拓撲形式（ring topology）和星形拓撲形式(startop ology)兩種總線網(wǎng)絡形式構(gòu)成。1工作站和2工作站與廠內(nèi)主工作站的距離4～5公里，且無人值班，故租用電信公司無源電話專線通過調(diào)制解調(diào)器和A1SJ71UC24通信模塊進行泵房設備控制和數(shù)據(jù)傳輸。它們分別位于：廠外1泵站；廠外2泵站；廠內(nèi)中心控制室；廠內(nèi)低壓電房；鼓風機房（3個站）；脫水機房?，F(xiàn)場控制站根據(jù)污水處理廠的實際工藝和構(gòu)筑物的幾何分布，設置在控制對象和信號源相對集中的幾個單體中，并考慮在不影響控制功能和設備安全的前提下，盡量節(jié)省投資。 PLC控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能 污水處理廠PLC控制系統(tǒng)由兩臺計算機、8個現(xiàn)場控制站、工藝儀表、電量變送器構(gòu)成。 PLC控制系統(tǒng) 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，設計選型先進，安全可靠，經(jīng)濟合理，并能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效地運行。 停機：控制順序與啟動順序相反。 脫水機系統(tǒng)的聯(lián)動控制時序： 條件：各設備準備就緒，無故障；空壓機、自動配藥池工作正常。設備的控制思路是以時序的邏輯控制為主導，污泥和絮凝劑混合的比例通過污泥電磁流量計、清水流量計和投藥泵投藥量實現(xiàn)。 脫水機房脫水機房的設備主要擔負由污泥提升泵將回流泵井的剩余污泥與污泥絮凝劑按比例混合進行脫水處理的任務。曝氣池溶解氧的控制、厭氧段與好氧段的控制、污泥濃度的控制是污水處理廠工藝的核心。 生化池厭氧區(qū)的攪拌器、沉淀池的吸刮泥機、污泥回流泵房的閥門和回流泵都是由微機觸發(fā)指令通過PLC控制。這樣可以根據(jù)廠外來水量準確及時地調(diào)整泵運行數(shù)量，減少設備疲勞；同時可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費。為實現(xiàn)進水提升泵的遠程自動控制的安全、可靠，水位測量和提升泵的流量測量和數(shù)據(jù)分析、傳輸、控制等設備是不可缺少的，所以在進水泵房處安裝了液位計，測量泵井的水位；每臺提升泵的提升管安裝電磁流量計，測量每臺提升泵工作的瞬時流量；兩個PLC工作站分別擔負各泵站的設備控制、設備保護、數(shù)據(jù)采樣、遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)茸饔谩Ｄ澄鬯幚韽S有兩個提升泵站，每個泵站設有一個PLC工作站與廠內(nèi)主站聯(lián)絡（如圖3所示）。當液位差超過預設的數(shù)值，控制格柵運行；（2）時間設置控制方式，在上位機的INTERACT組態(tài)軟件中設置格柵機運行時間和停機時間，經(jīng)PLC控制器的程序運算指揮MCC對格柵機進行控制。　粗格柵、細格柵、提升泵房的設備控制 粗格柵、細格柵的控制分為現(xiàn)場控制和遠程控制兩種模式?？刂七^程為控制器定時采樣pH值和pH值變化率與給定值比較，得pH值偏差e以及偏差變化率ec，并以此作為 PLC控制器的輸入變量，經(jīng)模糊控制器輸出控制變頻器輸出頻率n，從而改變加藥量使pH值保持穩(wěn)定。控制系統(tǒng)采用“雙入單出”的模糊控制器。目前，以MCC控制為基礎，PLC控制為主導的控制方式始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非常可靠的控制應用。如果污水廠毗臨生活小區(qū)，若采用鼓風曝氣則必須建鼓風機房， 同時還要有相應的降噪措施，這樣情況下宜采用機械曝氣方式。由于污水廠較小，一般不設 鼓風機房，僅在鼓風機上設罩棚。但必須是適應于間歇曝氣的運行方式。小污水廠的鼓風機一般采用羅茨風機及小型離心 風機。 主要設備的組成及控制方式 活性污泥法的曝氣方式可分為兩大類：鼓風曝氣及機械曝氣兩大類。污水處理廠運輸機的PLC控制程序系統(tǒng)畢業(yè)設計1 污水處理工藝流程 首先從廠外污水泵站提升到污水處理廠的污水，經(jīng)過粗格柵，去除污水中較大的垃圾、漂浮物；通過5臺100KW和3臺54KW的污水泵將污水提升到細格柵，將較小的漂浮物去除；在沉砂池攪拌、除砂；然后進入生化池進行厭氧、耗氧處理，經(jīng)沉淀池泥水分離，上層澄清液作為凈化后的清潔排放水；沉淀下來的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作為剩余污泥回流到污泥濃縮池，進一步濃縮，通過污泥處理系統(tǒng)，把泥漿態(tài)的污泥脫水、壓濾，形成干污泥餅（如圖1所示）。 對工藝流程的闡述首先從廠外污水泵站提升到污水處理廠的污水，經(jīng)過粗格柵，去除污水中較大的垃圾、漂浮物；通過5臺100KW和3臺54KW的污水泵將污水提升到細格柵，將較小的漂浮物去除；在沉砂池攪拌、除砂；然后進入生化池進行厭氧、耗氧處理，經(jīng)沉淀池泥水分離，上層澄清液作為凈化后的清潔排放水；沉淀下來的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作為剩余污泥回流到污泥濃縮池，進一步濃縮，通過污泥處理系統(tǒng)，把泥漿態(tài)的污泥脫水、壓濾，形成干污泥餅（如圖2所示）。鼓風曝氣系統(tǒng)的主要設備是鼓風機及擴散系統(tǒng)。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。鼓風機往往安裝在SBR池旁邊，以減少管路系統(tǒng)的造價。這主要適用于廠礦企業(yè)內(nèi)的污水處理廠，不嚴格控制噪音的情況。（如表1） 污水處理廠的設備均采用三級控制方式，即現(xiàn)場控制方式、MCC控制方式和微機控制方式。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前污水處理廠對自動化的需要。輸入量為pH值給定值與測量值的偏差e以及偏差變化率ec，輸出量為向加藥泵供電的變頻器的輸入控制電壓 u。遠程控制模式由PLC和上位機實現(xiàn)，它包括微機手動和微機自動，而微機自動控制方式為：（1）水位差控制方式，通過格柵機運行液位差計的測量值用來反映格柵阻塞程度，并傳輸?shù)絇LC控制器，進行分析計算。提升泵運行控制以遠程控制為主。 它們距污水處理廠約4～5公里。根據(jù)測量值對應控制程序，自動控制提升泵的運行組合。 沉砂池、生化池、沉淀池、污泥回流泵房和鼓風機房的設備控制砂攪拌器的自動運行通過進水電磁流量計控制，而抽砂泵的運行狀態(tài)是由微機對其開、停時間的設置控制的。 生化池好氧區(qū)的DO計、MLSS計、ORP計、空氣調(diào)節(jié)閥和HVTURBO鼓風機是污水處理的重要設備。該系統(tǒng)控制思路：PLC通過對DO的檢測，自動調(diào)節(jié)空氣閥的開度；當檢測到空氣閥的調(diào)節(jié)不能滿足DO的需要時，再著行調(diào)整鼓風機的出風導葉片的開度（目前各污水廠在該系統(tǒng)的應用都不理想，主要問題是溶解氧的測量值滯后、不穩(wěn)定及空氣閥門的選型）；PLC檢測DO計、MLSS計、ORP計的值傳送上位機進行數(shù)據(jù)分析，實時掌握厭氧段與好氧段、污泥濃度等狀況，及時調(diào)整工藝控制。污泥與溶解成一定濃度的絮凝劑混合后，污泥中的固體顆粒被凝聚成絮團，并分離出自由水，然后被輸送到帶式污泥脫水機上，經(jīng)頂脫水區(qū)、重力脫水區(qū)、楔形脫水區(qū)、壓濾脫水區(qū)后形成濾餅排出。該系統(tǒng)流程控制原理圖（如圖4所示）。 啟動：皮帶輸送機運轉(zhuǎn) 帶式脫水機運轉(zhuǎn) 投藥泵運轉(zhuǎn) 污泥泵運轉(zhuǎn)。 時間：根據(jù)實際的運行狀況，可在PLC中設置各設備聯(lián)動間隔時間。PLC控制系統(tǒng)滿足污水處理廠運行管理和安全處理的要求，即生產(chǎn)過程自動控制和報警、自動保護、自動操作、自動調(diào)節(jié)、提高運行效率，降低運行成本，減輕勞動強度，對污水處理廠內(nèi)各系統(tǒng)工藝流程中的重要參數(shù)、設備工作情況等進行計算機在線集中實時監(jiān)測，重要設備進行計算機在線集散控制，確保污水處理廠的出水水質(zhì)達到設計排放標準。8個現(xiàn)場控制站用于控制現(xiàn)場設備、采集動態(tài)工藝參數(shù)和設備工作情況。本控制系統(tǒng)由8個現(xiàn)場控制站組成。0＃工作站～5＃工作站之間采用A1SJ71AR21模塊通過同軸電纜通訊。網(wǎng)絡控制分布圖（如圖5所示）。 上位機組態(tài)功能 （1）控制操作：在中控室里采用2臺IBM90和INTERACT組態(tài)軟件開發(fā)的工控程序能對全廠和2個污水提升泵站的被控設備進行控制、對各現(xiàn)場控制站PLC的參數(shù)進行設定和修改，具有良好的人機交互界面，可方便地進行圖形間的切換和各種功能的調(diào)用。 （2）顯示功能：用設計方法生成圖形，實時地、集中地顯示被測參數(shù)所處的變化過程。 數(shù)據(jù)處理及管理：操作記錄并顯示工藝參數(shù)、電量參數(shù)的變化曲線或趨勢圖，利用在線數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計、計算、顯示。 （3）報表功能：分成年度、月度、日班報表及運行參數(shù)報表。（4）打印功能：各種報表的打印，各種事件及報警實時打印。有專家統(tǒng)計，采用渠道輸配水的污水處理廠的水頭損失要比管道輸配水的小2 3m。這樣，在常規(guī)的設計中，小型污 水廠內(nèi)至多有三個主要的處理單元：輔助生產(chǎn)區(qū)（含辦公、變配電及總控等）、水處理單元、泥處理單元?！　∮捎诜奖爿斉渌?，各構(gòu)筑物采用了合建方式，在設計時應注意距離較近的構(gòu)筑物的基礎處理，埋深上盡量接近。　　多座反應池的排泥管也可采用渠道而非管道和止回閥連接的方式，這樣不僅減少了設備的維護管理，而且沒有閥門堵塞的問題。在小型污水處理廠內(nèi)多采用類似策略，可以大大節(jié)省工程費用，方便維護管理。 系統(tǒng)構(gòu)成及其布局根據(jù)工藝特點和控制要求，本系統(tǒng)采用分布式集散監(jiān)控系統(tǒng)，按流程設兩個PLC分站，分別監(jiān)控水區(qū)和泥區(qū)的設備運行和控制，設一個總站集中分站信息并控制分站工作。(2) 各開關柜(包括:10kV進線柜、)，由“自動/停止/手動”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“手動”設啟/停按鈕，用于手動操作。(4) 總站主機控制，多為計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)，集中分站信息，進行各種處理，并通過分站統(tǒng)一控制全廠運行，滿足工藝測控要求，使全廠運行處于最佳狀態(tài)，是監(jiān)控管理的中心。通信網(wǎng)絡采用西門子的過程現(xiàn)場總線標準(Profibus)，它為分布式I/O站或驅(qū)動器等現(xiàn)場器件提供了高速通信所需的用戶接口，以及提供了在主站間大量數(shù)據(jù)內(nèi)部交換的接口通信協(xié)議采用SINEC L2，該協(xié)議遵從DIN19245標準。其中L2DP遵從Profibus標準開放式結(jié)構(gòu)，適用于對時間要求嚴格的現(xiàn)場，能夠以最快的速度快速處理和傳送網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。2 污水處理中的PLC 概述 設計范圍設計包括廠界內(nèi)預處理處理、生物濾池、污泥處理及附屬設施需要檢測和控制應提供的儀表和有關的輔助裝置等?？煽啃裕何鬯幚韽S的生產(chǎn)過程要求PLC控制系統(tǒng)具有連續(xù)可靠性。先進性：網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)、PLC控制技術(shù)發(fā)展迅速。依據(jù)集中監(jiān)測為主，分散控制為輔的基本原則，設計采用以PLC（可編程控制器）為基礎的監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）,在中央控制室利用PC（工業(yè)級PC）對廠內(nèi)各工況進行實時監(jiān)控，并有信號報警和聯(lián)鎖等設施以保證生產(chǎn)正常運行，生產(chǎn)的工藝過程PLC采用就地獨立控制。在綜合樓設立中央控制室，下設1預處理PLC子站，2BAF生物濾池PLC子站和3污泥處理PLC子站等共7個現(xiàn)場處理子站。同時，設備運轉(zhuǎn)狀態(tài)也通過通訊總線送入上位計算機，在計算機上對全廠設備運轉(zhuǎn)情況進行監(jiān)控。 PLC在污水處理中的部分運用 在辦公樓設立中央控制室，中央控制室內(nèi)設有兩臺21”純平高分辨率計算機操作站、一臺數(shù)據(jù)庫服務器、三臺打印機、一臺網(wǎng)絡設備。中央控制室可對整個分控式控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)組態(tài)管理、系統(tǒng)監(jiān)測、實時監(jiān)測、顯示、處理、控制各PLC子站的狀態(tài)、通信、數(shù)據(jù)和信息，完成報警和報表打印。主要功能：生產(chǎn)工藝過程以工藝流程圖方式顯示，圖形可以取出每幅圖的局部進行放大，便于分幅，分組組展示，流程上有相關的實時生產(chǎn)過程的動態(tài)參數(shù)值顯示。 控制網(wǎng)絡系統(tǒng)