【正文】 通訊控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用可與信息系統(tǒng)無縫連接、可進(jìn)行三階層通信、高速可靠通信。它具有靈活的結(jié)構(gòu)，安裝方便，支持PLC之間及PLC和上位機(jī)之間的自動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接，也可使用信息服務(wù)進(jìn)行可編程的數(shù)據(jù)傳送，可得到大容量、柔性數(shù)據(jù)鏈接及大容量的數(shù)據(jù)傳送，對應(yīng)低成本的通信系統(tǒng)。通訊速率可達(dá)2Mbps，保證數(shù)據(jù)高速確定地傳輸。在網(wǎng)絡(luò)兩端內(nèi)藏必要的終端電阻，只需作開關(guān)設(shè)定。最大傳輸率：2Mbps。最大節(jié)點(diǎn)數(shù)：32或62PLC。中央控制室與廠級管理層之間采用100Mdps的以太通訊網(wǎng)，該網(wǎng)帶有Email功能，能向mail server發(fā)送用戶自定義信息，故障信息，狀態(tài)信息等，通過網(wǎng)關(guān)（以太網(wǎng)交換器）或PLC可與其他控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線相連。傳輸率：10/100Mbps。傳輸距離：40KM。通過網(wǎng)關(guān)或PLC可與其他控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線相連。過電壓保護(hù)裝置能抑制出現(xiàn)在電力網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)浪涌電壓和吸收暫態(tài)浪涌電壓能量，在保障供電連續(xù)的條件下，保障計(jì)算機(jī)、PLC控制子站及其他主要設(shè)備免受過電壓的干擾和侵害，使用電設(shè)備安全正常運(yùn)行。對工藝專業(yè)要求檢測的各種工藝參數(shù)，水泵、閘門、粗格柵、細(xì)格柵、排砂裝置等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。其主要設(shè)備有：粗格柵、閘板，細(xì)格柵、螺旋輸送機(jī)該子站模擬量輸入、輸出，數(shù)字量輸入、輸出點(diǎn)數(shù)AI:11 DI:30 DO:22粗格柵開、?？刂聘鶕?jù)超聲波液位差計(jì)測得的粗格柵前后水位差值自動(dòng)控制回轉(zhuǎn)式粗格柵的運(yùn)行，即水位差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)格柵。PLC系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動(dòng)控制螺旋輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)式粗格柵機(jī)的順序啟停、運(yùn)行、停車以及安全連鎖保護(hù)，格柵機(jī)停機(jī)后延時(shí)停螺旋輸送機(jī)。PLC系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動(dòng)控制螺旋輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵機(jī)的順序啟停、運(yùn)行、停車以及安全連鎖保護(hù)，格柵機(jī)停機(jī)后延時(shí)停螺旋輸送機(jī)。（2） BAF生物濾池PLC控制及檢測部分廠內(nèi)2BAF生物濾池PLC子站位于變電所低壓配電室控制室內(nèi)。并可在中控室計(jì)算機(jī)操作站完成指示、記錄、報(bào)表和報(bào)警打印等監(jiān)控管理功能。該子站模擬量輸入、輸出，數(shù)字量輸入、輸出點(diǎn)數(shù)AI:14 AO:3 DI:124 DO:134沉砂池和沉淀池沉砂池和沉淀池定時(shí)開/停排砂、排泥閥，砂水分離器設(shè)備控制由設(shè)備廠商自帶可設(shè)定控制系統(tǒng)，砂水分離器應(yīng)與排砂閥聯(lián)鎖。流出填料層的廢水進(jìn)入第二級生物過濾池的污水流程同第一級，但在第二級生物過濾池中可根據(jù)運(yùn)行情況不曝氣并減少回流比以節(jié)能。第一級生物濾池按時(shí)間及水位差控制濾池的反沖洗。第二級生物濾池按吸附與過濾方式運(yùn)行。在該級濾池裝有超聲波液位計(jì)，SS測定儀，DO測定儀等國外儀表。根據(jù)生物濾池水位差的反鎖信號控制反沖洗機(jī)組開停，根據(jù)DO測量儀所測反鎖信號控制調(diào)節(jié)曝氣風(fēng)機(jī)的風(fēng)量?；蛘咴谝粋€(gè)周期內(nèi)，如果水頭損失達(dá)到所設(shè)反沖設(shè)定值時(shí)，優(yōu)先進(jìn)入反沖洗程序反沖洗周期設(shè)定值根據(jù)水質(zhì)情況在反沖洗程序中為可調(diào)值。一、二級曝氣生物濾池控制過程： 反沖洗階段根據(jù)時(shí)間設(shè)定為周期性反沖洗。當(dāng)水位下降到所設(shè)定值時(shí)，停止進(jìn)水閥，開啟反洗水出水閥。氣洗數(shù)分鐘后，關(guān)閉反洗氣閥，關(guān)閉反洗鼓風(fēng)機(jī)，氣沖洗結(jié)束。先開啟反沖洗水泵，后開啟反洗管路閥們，進(jìn)行水洗數(shù)分鐘后，水沖洗結(jié)束。氣、水混合反洗數(shù)分鐘后，關(guān)閉反洗風(fēng)閥，關(guān)閉反洗鼓風(fēng)機(jī)；關(guān)閉反洗水水閥，關(guān)閉反洗水泵。當(dāng)反沖洗階段結(jié)束后，先開啟進(jìn)水閥，后開啟曝氣鼓風(fēng)機(jī)，再開啟曝氣風(fēng)閥，最后關(guān)閉反沖洗水出水閥。強(qiáng)制反洗若反洗效果不佳，說明濾路可能出現(xiàn)堵塞，此時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥，開啟反沖洗出水閥，開啟強(qiáng)制反沖洗泵和強(qiáng)制反沖洗閥們，進(jìn)行強(qiáng)制反沖洗，其過程按反沖過程運(yùn)行（如圖8所示）。對于工藝專業(yè)要求檢測的各種工藝參數(shù)，水泵、加藥設(shè)備、離心脫水機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。其主要設(shè)備有：離心脫水機(jī)，污泥進(jìn)料泵，沖洗水泵，皮帶輸送機(jī)，無軸螺旋輸送機(jī)，隔膜計(jì)量泵，攪拌機(jī)。該系統(tǒng)運(yùn)行、故障信號送入PLC顯示，根據(jù)儲(chǔ)泥池液位，PLC給出設(shè)備的開、停命令，運(yùn)行中設(shè)備根據(jù)自帶的控制程序動(dòng)作，給料機(jī)組機(jī)開/停與離心脫水機(jī)。 廠級管理PLC系統(tǒng)為了及時(shí)地對來自污水處理現(xiàn)場的生產(chǎn)信息進(jìn)行收集、儲(chǔ)存、分析和加工處理，以便工廠領(lǐng)導(dǎo)層對生產(chǎn)管理的準(zhǔn)確決策，設(shè)計(jì)中考慮了廠級管理終端。生產(chǎn)過程分析報(bào)告、報(bào)表和圖形?；?yàn)所需要的參數(shù)。 PLC設(shè)備及儀表選型為了保證監(jiān)控管理控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，PLC監(jiān)控系統(tǒng)選用SIEMENS的S7—400系列產(chǎn)品。 直流電源。% 電流177。%FS 電流177。在儀表選型上，介于監(jiān)測儀表的重要性，在儀表選型上應(yīng)遵循： 準(zhǔn)確全面反映進(jìn)廠水的水質(zhì)水量情況。 各處理單元的出口的主要水質(zhì)情況。盡量選用國內(nèi)可靠成熟的儀表產(chǎn)品，以節(jié)約投資，也方便維修。 超聲波液位計(jì)超聲波液位計(jì)是非接觸式測量儀表該儀表通過對超聲波發(fā)射和反射的行程所需的時(shí)間和測量距離成正比的原理測量液位。 型號：傳感器 FDU80RG2A 變送器 FMU682R1A1A1 (1）被測介質(zhì)：污水和稀污泥 (2）測量范圍：FDU80 量程 0～50m (3）輸入范圍：4～20mA DC， 負(fù)載電阻600Ω (4）電源：220VAC 50HZ (5）測量值誤差：%滿量程 分辨率：1mm (6）安裝位置：室外 (7）防護(hù)等級：傳感器：IP68 變送器：IP65 (8）現(xiàn)場顯示：4 1/2數(shù)顯 (9）專用電纜：10M (10）安裝支架：墻支架9197920001電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)是測量和指示導(dǎo)電液體的流量，由傳感器、變送器及專用電纜組成，傳感器形式為發(fā)蘭連接，帶接地環(huán)，轉(zhuǎn)換器具備微處理器信號功能，用手持磁棒方法，不打開外殼就可對機(jī)內(nèi)實(shí)行編程。型號：傳感器IFS4000 轉(zhuǎn)換器 SC100AS/MP2211PH計(jì) 此裝置為一組電極，這組電極產(chǎn)生的電勢與被測液體的氫離子濃度成比例，該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動(dòng)清洗頭，德國E+H公司。DO計(jì) 測量原理是覆膜式，電流測量傳感器。型號：傳感器C0S42 變送器 C0M2530010污泥液位測量系統(tǒng) 該裝置是通過濃度變送器，應(yīng)用成熟的雙光束，脈動(dòng)光方法實(shí)現(xiàn)。型號：CUC101A0 儀表的動(dòng)力要求 和相應(yīng)的配電室提供，中央控制室、各子供電要求，交流電壓：220VAC177。5%，直流電壓：24V5%～+10%。PLC子站電源取自低壓配電屏儀表控制配電回路，回路裝設(shè)電源防雷器及UPS.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。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(jī)房和泥餅堆放場合建。有時(shí)泥處理和水處理單元也可合建。通過連接構(gòu)筑物的渠道應(yīng)做沉降縫。連接方式如圖1?！　⌒⌒臀鬯幚韽S受服務(wù)區(qū)域的現(xiàn)狀及污水收集輸送系統(tǒng)的限制，其廠址往往是小區(qū)內(nèi)或廠礦企業(yè)內(nèi)不規(guī)則、不好利用的地塊，有的高低起伏較大、有的存在地面障礙和架空線路、有的靠近居住區(qū)，這些不利因素在總平面布置時(shí)必須充分考慮。整個(gè)全廠看來，呈臺階式布 置。在護(hù)坡上做綠化小品，起到美化全廠、改善環(huán)境的目的。再比如，如果廠址靠近居民區(qū)，則要在總圖上更要加以注意，首先污水及污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡量布置在遠(yuǎn)離居民區(qū)的地方，而且在有條件的情況下，處理構(gòu)筑物可以采取增設(shè)上部建筑或加蓋的方式以減少對周圍環(huán)境的影響。如前所述，在小型污水處理廠的設(shè)計(jì)，有時(shí)因毗臨居民區(qū)或處于小區(qū)內(nèi)的重要地區(qū)，往往有較高的環(huán)保要求，這就要求進(jìn)行必要的環(huán)保方面的考慮。（如表2 ）設(shè)備分布污水處理的一次設(shè)備主要包括:進(jìn)水泵、排污泵、柵格機(jī)、配電設(shè)備、傳送機(jī)、各種傳感器和各種檢測儀表等。進(jìn)水泵:主要作用是將城市生活生產(chǎn)所排放的污水經(jīng)過柵格過濾后提升，使其進(jìn)入沉砂池。柵格機(jī):主要用于各個(gè)進(jìn)水泵的入口處，防止較大的污物進(jìn)入泵內(nèi)，進(jìn)而保護(hù)進(jìn)水泵，保證其能正常工作。配電設(shè)備:，用來給進(jìn)水泵供電。（2) 泥區(qū)分布的一次設(shè)備及其功能以上所說各種設(shè)備均為系統(tǒng)中PLC的監(jiān)控對象，系統(tǒng)一次設(shè)備與PLC的連接: 其中配電設(shè)備通過傳感器與PLC進(jìn)行通訊，使PLC能監(jiān)測到配電設(shè)備的各種開關(guān)量和模擬量，進(jìn)而達(dá)到監(jiān)控配電區(qū)的作用。根據(jù)水區(qū)和泥區(qū)的監(jiān)控對象的點(diǎn)數(shù)的多少，對PLC分別配置如下: 水區(qū)PLC配置水區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的PLC采用SIEMENS的S7400系列。中央處理模塊(CPU):選用CPU412。數(shù)字量輸入模塊(DI):選用SM421，共14塊(32點(diǎn)/塊)，處理448點(diǎn)輸入信號。數(shù)字量輸出模塊(DO):選用SM422，共5塊(32點(diǎn)/塊)，處理160點(diǎn)輸出信號。模擬量輸入模塊(AI):選用SM431。 泥區(qū)PLC配置泥區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的PLC采用SIEMENS的S7400系列。中央處理模塊(CPU):選用CPU4122。數(shù)字量輸入模塊(DI):選用SM421，共15塊(32點(diǎn)/塊)。處理128點(diǎn)輸出信號。模擬量輸入模塊(AI):選用SM431，共2塊(16點(diǎn)/塊)。系統(tǒng)構(gòu)成及其布局根據(jù)工藝特點(diǎn)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(shè)兩個(gè)PLC分站，分別監(jiān)控水區(qū)和泥區(qū)的設(shè)備運(yùn)行和控制，設(shè)一個(gè)總站集中分站信息并控制分站工作。（2) 各開關(guān)柜(包括:10kV進(jìn)線柜、)，由“自動(dòng)/停止/手動(dòng)”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“手動(dòng)”設(shè)啟/停按鈕，用于手動(dòng)操作。（4) 總站主機(jī)控制，多為計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)，集中分站信息，進(jìn)行各種處理，并通過分站統(tǒng)一控制全廠運(yùn)行，滿足工藝測控要求，使全廠運(yùn)行處于最佳狀態(tài)，是監(jiān)控管理的中心。通信網(wǎng)絡(luò)采用西門子的過程現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)(Profibus)，它為分布式I/O站或驅(qū)動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)。其中L2DP遵從Profibus標(biāo)準(zhǔn)開放式結(jié)構(gòu)，適用于對時(shí)間要求嚴(yán)格的現(xiàn)場，能夠以最快的速度快速處理和傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。SIMATIC S7400簡介SIMATIC S7400系列PLC是西門子公司生產(chǎn)的大中型可編程序控制器，其功能強(qiáng)大，穩(wěn)定性高，完全適合城市污水處理對可編程序控制器功能的要求。模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATIC S7400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中首選的理想解決方案。SIMATIC S7400自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。一個(gè)系統(tǒng)包括:電源模板、中央處理單元(CPU)、各種信號模板(SM)、通訊模板(CP)、功能模板(FM)、接口模板(IM)等。歷史數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2000中文版軟件。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Windows 2000 server中文版配合Microsoft SQL2000使用，用來保存歷史數(shù)據(jù)。（2) 實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)系統(tǒng)的開關(guān)量、狀態(tài)量、電量、模擬量的采集和處理，并顯示在主工作站的界面上。 （3) 數(shù)據(jù)庫軟件 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝Microsoft SQL 2000中文版，用來儲(chǔ)存整個(gè)電站重要的歷史數(shù)據(jù)， SQL 2000的通訊來讀取歷史數(shù)據(jù)。（4) STEP7 可以利用IEC1131標(biāo)準(zhǔn)中八種編程語言中的六種(STL