污水處理廠控制系統(tǒng)由中央控制室計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）和現(xiàn)場(chǎng)PLC終端（下位機(jī)）組成。上位機(jī)采用兩臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)，具有冗余余熱儲(chǔ)備功能。上位機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、參數(shù)設(shè)置、報(bào)表生成和圖形顯示監(jiān)控。下位機(jī)采用可編程控制器完成設(shè)備的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。上位機(jī)與PLC站之間采用工業(yè)快速冗余光纖以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)連接。利用該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，操作人員可以有效、方便、快速地操作和管理整個(gè)系統(tǒng)。將廠級(jí)以太網(wǎng)管理網(wǎng)與工業(yè)控制網(wǎng)連接，在服務(wù)器上編譯數(shù)據(jù)庫，在以太網(wǎng)上共享工業(yè)控制網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，方便污水處理廠的管理。

　　PLC控制站的組成

　　粗格柵控制站（PLC1）

　　（1）粗格柵

　　控制模式

　　液位差控制方式：在格柵前后設(shè)置超聲波液位差計(jì)，根據(jù)設(shè)定的液位差判斷格柵是否堵塞。當(dāng)液位差δh達(dá)到設(shè)定值時(shí)，格柵機(jī)開始連續(xù)工作，直到液位差δh低于設(shè)定值，格柵機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。如果液位差增量h繼續(xù)增大，將觸發(fā)報(bào)警，格柵機(jī)將按設(shè)定時(shí)間工作。。

　　定時(shí)控制方式：根據(jù)時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間的定時(shí)控制格柵機(jī)的運(yùn)行。時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間由計(jì)算機(jī)設(shè)置。系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整所有格柵的時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間相同。螺旋輸送機(jī)的工作狀態(tài)始終是螺旋輸送機(jī)的工作狀態(tài)。螺旋輸送機(jī)工作在格柵輸送機(jī)之前，滯后于格柵輸送機(jī)停止。時(shí)間可在0-5分鐘內(nèi)調(diào)整。多個(gè)網(wǎng)格間隔工作。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：每個(gè)格柵清潔器有“運(yùn)行\(zhòng)/停止”、“故障”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”信號(hào)；格柵螺旋輸送機(jī)有“運(yùn)行\(zhòng)/停止”、“故障”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”信號(hào)。

　　故障報(bào)警內(nèi)容：每個(gè)格柵除污機(jī)和螺旋輸送機(jī)都有“故障”報(bào)警。

　?。?）進(jìn)水泵房

　　控制模式

　　進(jìn)水泵房的水可以手動(dòng)\/自動(dòng)控制。在手動(dòng)狀態(tài)下，可在就地控制柜上啟停，在自動(dòng)控制狀態(tài)下：

　　根據(jù)集水池的水位自動(dòng)控制變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速和泵的啟停。

　　根據(jù)集水池的最低水位，自動(dòng)停泵，實(shí)現(xiàn)泵的啟動(dòng)和旋轉(zhuǎn)保護(hù)。

　　每臺(tái)泵的啟動(dòng)時(shí)間和總運(yùn)行小時(shí)數(shù)應(yīng)平衡。初始設(shè)定應(yīng)使每臺(tái)泵的運(yùn)行時(shí)間相等。根據(jù)時(shí)間優(yōu)先原則，系統(tǒng)按循環(huán)順序啟動(dòng)泵。每臺(tái)泵的啟動(dòng)次數(shù)和總運(yùn)行小時(shí)數(shù)應(yīng)累計(jì)，并排出維護(hù)計(jì)劃。每個(gè)泵的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)大致相等?？刂品桨溉缦拢?jiǎn)?dòng)2臺(tái)中、3臺(tái)中、高、4臺(tái)高、報(bào)警。停泵原理：中、高液位停1臺(tái)，中液位停2臺(tái)，低液位全部關(guān)閉，低液位報(bào)警。

　　控制系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)視泵的運(yùn)行過程，當(dāng)泵發(fā)生故障時(shí)報(bào)警，并自動(dòng)投入備用泵。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：各泵“運(yùn)行\(zhòng)/停止”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”、“故障”泄漏報(bào)警信號(hào)進(jìn)入PLC。取水泵房集水池液位現(xiàn)場(chǎng)顯示。

　　在集水池內(nèi)安裝一套超聲波液位計(jì)。超聲波液位計(jì)用于控制泵的運(yùn)行，其信號(hào)輸入PLC。變頻調(diào)速裝置的速度反饋信號(hào)和泵電流信號(hào)在計(jì)算機(jī)上顯示并報(bào)警。

　　故障報(bào)警：監(jiān)控進(jìn)水泵房集水池水位。如果水位低于或高于PLC設(shè)定值，應(yīng)觸發(fā)報(bào)警。

　?。?）精細(xì)網(wǎng)格

　　控制模式

　　液位差控制方式：在格柵前后安裝超聲波液位差計(jì)，根據(jù)液位差檢測(cè)格柵是否堵塞。當(dāng)液位差（h）達(dá)到設(shè)定值時(shí)，網(wǎng)格開始連續(xù)工作，直到液位差（h）低于設(shè)定值，恢復(fù)正常網(wǎng)格運(yùn)行。如果液位差增量h繼續(xù)增大，將觸發(fā)報(bào)警，凈化機(jī)將按設(shè)定時(shí)間工作。

　　定時(shí)控制方式：根據(jù)時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間的定時(shí)方法控制格柵機(jī)的運(yùn)行。時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間由計(jì)算機(jī)設(shè)置。系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整所有格柵的時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間相同。螺旋輸送機(jī)的工作狀態(tài)始終是螺旋輸送機(jī)的工作狀態(tài)。螺旋輸送機(jī)在格柵前工作，在格柵后滯后停止。時(shí)間可在0-5分鐘內(nèi)調(diào)整。多個(gè)網(wǎng)格應(yīng)間隔工作。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：每個(gè)網(wǎng)格都有“轉(zhuǎn)向\/停止”、“故障”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”信號(hào)；螺旋輸送機(jī)有“轉(zhuǎn)向\/停止”、“故障”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”信號(hào)。

　　模擬信號(hào)：液位信號(hào)進(jìn)入PLC，在計(jì)算機(jī)上顯示記錄報(bào)警。

　　故障報(bào)警：每個(gè)格柵和螺旋輸送機(jī)都有一個(gè)“故障”報(bào)警。

　　二：初沉池污泥泵房控制站（PLC2）

　　1。充氣沉砂池

　　控制模式

　　沉砂池的風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)和砂水分離器都有各自的系統(tǒng)，由控制箱控制。

　　可通過現(xiàn)場(chǎng)控制箱或PLC控制手動(dòng)啟停。

　　可實(shí)現(xiàn)設(shè)備按預(yù)定程序自動(dòng)運(yùn)行，各設(shè)備間的有機(jī)協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)鎖功能。

　　砂泵按定時(shí)控制方式啟停，按時(shí)間優(yōu)先原則循環(huán)啟動(dòng)泵。每臺(tái)泵的啟動(dòng)時(shí)間和總運(yùn)行小時(shí)數(shù)將累計(jì)，并排出維護(hù)計(jì)劃，使每臺(tái)泵的運(yùn)行時(shí)間大致相等。砂水分離器與砂泵聯(lián)鎖。通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)泥漿的大致轉(zhuǎn)速，可有效去除0.1 mm以下的砂粒。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：每套設(shè)備的攪拌器、砂水分離器有“轉(zhuǎn)\/停”、“故障”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”信號(hào)。

　　故障報(bào)警：每套設(shè)備攪拌機(jī)、砂水分離器有“故障”報(bào)警。

　　污泥脫水機(jī)房控制站（PLC3）

　　1脫水器

　　控制模式

　　污泥脫水機(jī)及其輔機(jī)由污泥脫水機(jī)控制箱控制。污泥脫水機(jī)工作時(shí)，其污泥泵、加藥裝置、加藥泵等共同運(yùn)行。

　　優(yōu)先控制：當(dāng)污泥濃縮儀濃度達(dá)到工藝設(shè)定值時(shí)，脫水機(jī)發(fā)出工作指令。

　　污泥脫水機(jī)處于自動(dòng)狀態(tài)，其輔助設(shè)備無故障時(shí)，污泥脫水機(jī)自動(dòng)依次啟動(dòng)設(shè)備。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：污泥脫水機(jī)、污泥泵、加藥裝置、配液泵自動(dòng)\/手動(dòng)、運(yùn)行\(zhòng)/停止、綜合故障信號(hào)。

　　模擬信號(hào)：流量計(jì)4-20mA信號(hào)輸入PLC。

　　故障報(bào)警：污泥脫水機(jī)、污泥泵、加藥裝置、分配泵有“綜合故障”報(bào)警。

　　2：給藥系統(tǒng)

　　加氯間加氯機(jī)的控制根據(jù)二沉池出水量采用流量比例控制，即加氯量根據(jù)流量信號(hào)按比例自動(dòng)控制。

　　氯化后，水進(jìn)入接觸罐。接觸池設(shè)有一套液位計(jì)和兩套電動(dòng)閥（取水口和出水），由上位機(jī)操作人員控制。

　　基于流量測(cè)量值和水源水渾濁度的前饋控制可以通過前饋控制來控制，也可以加入基于反應(yīng)水渾濁度的反饋控制來形成復(fù)合回路控制方案。兩組藥池相互配置，自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)藥液池的自動(dòng)切換，保證藥品的持續(xù)供應(yīng)。根據(jù)流量測(cè)量值和渾濁度信號(hào)，可調(diào)整控制方案。節(jié)約加藥泵的用量。

　　4。鼓風(fēng)機(jī)房控制站（PLC4）

　　1：鼓風(fēng)機(jī)

　　控制模式

　　風(fēng)機(jī)可通過現(xiàn)場(chǎng)控制箱或PLC控制手動(dòng)啟停。

　　可實(shí)現(xiàn)設(shè)備按預(yù)定程序自動(dòng)運(yùn)行，各設(shè)備間的有機(jī)協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)鎖功能。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：每套設(shè)備的“轉(zhuǎn)向\/停止”、“故障”、“自動(dòng)\/手動(dòng)”信號(hào)。前后軸溫度報(bào)警和電流信號(hào)傳送到上系統(tǒng)。

　　故障報(bào)警：每套設(shè)備都有一個(gè)“故障”報(bào)警。

　　5。二沉池控制站（PLC5）

　　控制模式

　　二沉池刮吸機(jī)連續(xù)運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)電氣控制箱手動(dòng)啟?；騊LC控制。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：刮泥機(jī)、吸泥機(jī)的“手動(dòng)\/自動(dòng)”、“操作”、“故障”泄漏報(bào)警信號(hào)。

　　污泥泵房

　　控制模式

　　回流污泥泵的啟動(dòng)、關(guān)閉和運(yùn)行時(shí)間由PLC根據(jù)生物池檢測(cè)到的混合液濃度反饋和進(jìn)水流量進(jìn)行控制。當(dāng)濃度低于工藝要求值時(shí)，打開泵，停止泵或降低轉(zhuǎn)速。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：剩余污泥泵、回流污泥泵及相關(guān)閥門的“自動(dòng)\/手動(dòng)”、“運(yùn)行\(zhòng)/停止”、“故障”泄漏報(bào)警。

　　模擬信號(hào)：超聲波液位計(jì)、剩余污泥電磁流量計(jì)、回流污泥電磁流量計(jì)、出水流量計(jì)的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和脈沖信號(hào)進(jìn)入PLC。

　　6。纖維旋轉(zhuǎn)過濾器控制站（PLC6）

　　1潛水軸流泵深井泵及電動(dòng)閥

　　控制模式

　　潛水軸流泵、深井泵、電動(dòng)閥的開、關(guān)、運(yùn)行時(shí)間由就地控制箱控制，由PLC上位機(jī)手動(dòng)、程序控制。

　　b監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)

　　狀態(tài)信號(hào)：軸流潛水泵、深井泵、電動(dòng)閥“自動(dòng)\/手動(dòng)”、“運(yùn)行\(zhòng)/停止”、“故障”泄漏報(bào)警。

　　模擬信號(hào)：將4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和液位計(jì)脈沖信號(hào)輸入PLC。

　　結(jié)束語

　　基于網(wǎng)絡(luò)通信和PLC系統(tǒng)的控制方案功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)靈活實(shí)用，可靠性高，安裝調(diào)度簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可擴(kuò)展到不同的模式。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)的無縫連接，為工業(yè)企業(yè)的綜合自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。