【正文】 ....... 31 定義變量 ............................................................................................................... 32 定義動畫連接 ........................................................................................................ 34 建立上位機的曲線、報表和報警系統(tǒng) ....................................................................... 35 其它設置 ............................................................................................................... 38 系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................................................................................... 41 本章小結 ...................................................................................................................... 41 結論 ................................................................... 43 前言 隨著近年來經(jīng)濟飛速發(fā)展對人民的生活也帶來了巨大的變化，但城市的基礎設施滯后于經(jīng)濟發(fā)展，特別是城市污水問題日益突出。 關鍵詞： 污水處理 ， PLC，工藝流程 Abstract At present, the majority of our sewage treatment control system automation level is not high, low security, efficiency is generally lower than the world standard. And high cost, the quality of sewage treatment is unstable. In the sewage treatment system, the aeration process control, data munications and monitoring and management are the main issues that need to be resolved. So how to establish effective automatic control system to optimize the operating results, and reduces operating costs is of great significance. The system of sewage treatment plant using the OA/2 processing technology, the whole monitoring system is divided into three parts: the field data acquisition, to plete the data acquisition function。根據(jù)工藝流程和控制要求設立了 3個分布站，各站通過以太網(wǎng)與上位機相連。 本系統(tǒng) 以 OMRON 公司的 PLC 作為數(shù)據(jù)采集及控制單元，配合各種檢測儀表和控制設備對污水的液位、流量、 pH 值、溫度及溶解氧濃度等控制量進行數(shù)據(jù)采集。所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運行效果，減少運行費用，具有重要意義。 摘要 目前，我國大多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動化水平不高、安全性低 ，效率普遍低于世界標準，而且污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。 本系統(tǒng)設計的污水處理采用 OA/2 處理工藝， 整個監(jiān)控系統(tǒng)分為三部分 :現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集部分，完成數(shù)據(jù)采集功能；現(xiàn)場控制單元，分現(xiàn)場控制柜和 PLC 站，現(xiàn)場控制柜主要完成手動控制， PLC 站主要完成數(shù)據(jù)處理、自動控制及通訊功能；上位監(jiān)控部分，主要監(jiān)視現(xiàn)場各工藝流程運行狀況并實施遠程控制功能。 同時，按照控制要求對各個現(xiàn)場設備如粗細格柵、提升泵、鼓風機等進行相應控制。上位機通過 組態(tài)王和各站進行數(shù)據(jù)交換，從而實現(xiàn)集中控制。 field control unit, divided into the control cabi and PLC station, the control cabi is mainly to plete the manual control, PLC station mainly pletes the data processing, automatic control and munication。為響應國家擴大內(nèi)需的要求和解決我國在污水處理自動控制系統(tǒng)起步較晚，污水處理效率低和成本高等方面的問題，研究設計適合自己的污水處理系統(tǒng)，解決水污染的問題和水資源匱乏的問題。而 本篇論文設計 的 污水處理自動監(jiān)控系統(tǒng) 采用OA/2 工藝 ， 論文首先介紹了污水處理的工藝流程，各個部分的功能和控制要求，再以此畫出控制流程圖，進行網(wǎng)絡的配置和連接，最后通過對系統(tǒng)的硬件選型和軟件編程和組態(tài)進行實現(xiàn)。水一旦被污染，它對人類身體的危害、生態(tài)環(huán)境的破壞是顯而易見的。如今水污染對人類的生存安全構成重大威脅，成為人類健康、經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大阻礙。因此，水污染問題越來越被人類重視。而供人類使用的淡水僅占地球上總水量的 ％，目前世界 60﹪的地區(qū)供水不足，許多國家用水緊張。其中，城市生活用水增加了 12 倍，工業(yè)用水增加了 20 倍，且每年仍以 5%左右的速度遞增。在亞洲有 60%的地區(qū)缺水；在非洲連年干旱有 85%的地區(qū)缺水，缺水已直接威脅到生存；美洲，歐洲出現(xiàn)用水緊張的現(xiàn)象，現(xiàn)今全球有 80 多個國家正面臨著水資源不足，俄羅斯、加拿大也受到威脅， 16%的城市人口缺水，約 12 億人嚴重缺少飲用水，在發(fā)展中國家約有 10 億多人達不到安全用水 [1]。污水處理在發(fā)達國 家已有較成熟的經(jīng)驗。英國、德國、芬蘭、荷蘭等歐洲國家均已投資對因工 業(yè)革命和經(jīng)濟發(fā)展帶來的水污染進行治理；日本、新加坡、美國、澳大利亞等國 家也對污水處理給予了較大的投資，特別是新加坡并沒有走先污 染后治理的道 路，而是采取經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的政策。美國平均每 1 萬人擁有一座污水處理廠；瑞典和法國每 5000 人有一座污水處理廠；英國和德國每 7000~8000 人擁有一座污水處理廠。 我國的城市污水量正以每年 %的速度增大，然而由于資金、能源等方面原因的制約，城市污水處理率很低，我國在建國初期只有幾個過去有國外租界留下來的城市污 水處理廠，日處理量還不過萬噸；解放后，城市污水處理廠有了較大的發(fā)展，特別是“六五”期間；截止 1987 年底全國污水處理廠建成投產(chǎn)的已有 78 座；至 1990 年有污水處理 廠 的城市 56個，省和直轄市增加到 21個； 1999 年全國建成污水處理廠 389 座，處理率為 %。 課題研究的目的和意義 我國的人口多，城市多，企業(yè)多，所需的污水廠也多。另外，我國經(jīng)濟發(fā)展水平還比較低，資金匱乏，投資力度不足等諸多因素，造成我國的污水處理技術處于較低的水平。 因此，對于我國這樣一個污水嚴重、水資源短缺的國家，研制出一批能滿足排放要求、處理效果好、運行費用低、自動化水平較高的污水處理控制系統(tǒng)對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。本文的研究內(nèi)容包括如下幾個部分： l)了解污水處理工藝，分析 各設備在污水 處理 廠的 功能 及控制 要求， 確定總體的控制方案。 3)上位機監(jiān)控軟件的開發(fā) 。 本 章小結 本章主要介紹了城市污水處理國外的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了本課題研究的意義，以及介紹了本論文該做的主要工作。③降水 。水質(zhì)指標主要包括：溫度、色度、渾濁度、溶解性固體和懸浮性固體（ SS）、生化需氧量（ BOD）、化學需氧量（ COD）、總需氧量（ TOD）、總氮（ TN）、總磷（ TP）、氨氮、有毒有害有機污染物、細 菌總數(shù)、總大腸桿菌數(shù)、 pH 值等。 (BOD) 生化需氧量 (BOD)，是表示水中有機物等需氧污染物質(zhì)含量的一個綜合指標，是目前城市污水和大多數(shù)有機廢水廣泛采用的污染指標。其值越高，說明水中有機污染物質(zhì)越多，污染也就越嚴重。一般要求經(jīng)過污水處理后的廢水，其 BOD 必須小于或等于 40mg/L。與 BOD 相比， COD 能在較短時間內(nèi)，較精確地測出廢水中耗氧物質(zhì)的含量，而不受水質(zhì)的限制，但它不能像 BOD 那樣表示出微生物氧化的有機物量?？缮院玫奈鬯?BOD/COD≥ 。懸浮 固體可分為有機性和無機性兩大類，反映污水匯入水體后將發(fā)生的淤積情況，其 含量的單位為 mg/L。一般生活污水呈中性或弱堿性，工業(yè)污水多呈強酸或強堿性。 廢水溫度過高而引起的危害叫做熱污染，廢水溫度過高，使水體溶解氧濃度降低，相應含氧量隨之減少，另一方面，水溫升高會導致生物耗氧速度加快，促使水中溶解氧更快耗盡，水質(zhì)惡化。 污水處理的基本工藝方法 現(xiàn)代污水處理技術，按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物化學處理法三類 [3]。 一級處理，又稱物理處理。經(jīng)過一級處理的污水，可去除 50%的懸浮物，BOD 一般可去除 30%左右，達不到排放標準。主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)( 物質(zhì) )，去除率可達 90%以上，污水中 BOD 值可降至 2030mg/L，使有機污染物達到排放標準。進一步處理難降解的有機物，氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。 格 柵 + 沉 砂 池 雨 水 處 理一 級 處 理二 級 處 理三 級 處 理消 毒高 級 處 理未 處 理 污 水 及 雨 水處 理 后 雨 水 排 入 水 體出 水 適 合 排 入 敏 感 性 較 差 的 水 體出 水 適 合 排 入 通 用 水 體出 水 設 和 排 入 敏 感 性 水 體 及 農(nóng) 用出 水 適 合 排 入 游 泳 水 體 （ 稀 釋 / 自 然 死 亡 能 達到 細 菌 標 準 ）出 水 適 合 于 質(zhì) 量 要 求 高 的 再 利 用柵 渣 與 沉 沙 衛(wèi) 生 填 埋污 泥 處 理工 藝 流 程 線到 受 納 水 體到 污 泥 處 置污 泥 處 置 或 再 利 用上 層 清 液 圖 21 污水的三級處理 本系統(tǒng)采用的 工藝介紹 本文設計的污水處理系統(tǒng)采用 OA/2 (厭氧 缺氧 好氧 ) 工藝， OA/2 工藝是 20世紀 70 年代由美國專家在厭氧 好氧除磷工藝（ A/O）的基礎上開發(fā)出來的 [4]，它具有同步脫氮除磷功能。該工藝為污水回用和資源化開辟了新的途徑，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。 其總體工藝流程圖如圖 22所示。另外，在水中曝氣可脫臭，除泡以及加速污水中油類和浮渣的分離，改善水質(zhì)，有利于后續(xù)處理，還可起到預曝氣作用）到生化池（采用 OA/2 法去除污水里的 BOD SS和以各種形式的氮或磷）進入終沉池（排除剩余污泥和回流污泥）進入 D型濾池（進一步減少 SS，使出水達到國家一級標準）進入紫外線消毒（殺滅水中的大腸桿菌）然后出水。 進水井粗格柵進水泵房細格柵曝氣沉砂池厭氧缺氧好氧二沉池紫外線消毒污 泥 回 流 泵 房脫水機房污泥貯池鼓 風 機 房污 水 出 水泥 餅 外 運衛(wèi) 生 填 埋A 178。 第三章 城市 污水處理控制系統(tǒng)方案設計 設計原則 污水處理控制系統(tǒng)的設計要結合我國國情，設計時按照以下原則進行： (1) 嚴格執(zhí)行環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保經(jīng)處理后的污水的排放水質(zhì)達到有關排 放標準 ； (2) 采用的系統(tǒng)應技術先進、運行可靠、操作維護管理簡單 ； (3) 在保證處理效果的前提下盡量降低工程投資和運行成本 ； (4) 采用的系統(tǒng)必須是開放的，可擴展的。本控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場檢測儀表采集工藝參數(shù)， PLC 作為主要現(xiàn)場控制單元，根據(jù)污水處理工藝流程讀取現(xiàn)場儀表信號及各被控設備狀態(tài)信號，同時將控制信號傳至各控制設備。通過工業(yè)以太網(wǎng)將各控制站、中央控制室的工程師站相連，形成一個完整的通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)監(jiān)控。 系統(tǒng)構成 系統(tǒng)結構圖