PLC控制的污水處理控制系統(tǒng)

　　一、污水處理工藝

　　不同的污水處理對象,不同的污水處理環(huán)境,將需要有不同污水處理控制系統(tǒng)工藝來處理。因此, 在選擇污水處理工藝的時候,必須要認真考慮當?shù)匚鬯那闆r,以及實際的污水處理的環(huán)境。

　　1、污泥處理工藝。污水生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥,有機物含量較高且不穩(wěn)定,易腐化,并含有寄生蟲卵,若不妥善處理和處置,將造成二次污染。工程污泥處理工藝采用機械濃縮、機械脫水方案,處理后的污泥含水率均能達到80% 以下。 而污泥穩(wěn)定的常用工藝包括:厭氧消化、好氧消化、熱處理、加熱干化和加堿穩(wěn)定。

　　2 、常用的污水處理工藝。目前, 污水處理的方法一般以生物處理法為主,輔以物理處理法和化學處理法。常用的污水處理工藝有以下幾種:傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種古老的污水處理工藝,其污水處理的關鍵組成部分為曝氣池與沉淀池。

　　二、自動化控制系統(tǒng)設計

　　污水處理復雜的工藝環(huán)節(jié)決定了控制對象既有開關量又有模擬量,既有順序控制又有實時控制,既有開環(huán)控制又有閉環(huán)控制。在系統(tǒng)運行期間有大量的參數(shù)需要加以檢測和控制,而且各種設備的地理位置相隔都比較遠,地理上分散分布提高了對控制系統(tǒng)的要求。

　　1、系統(tǒng)方案設計。本控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計為是以集散控制系統(tǒng)形式為基礎的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),系統(tǒng)的設計綜合考慮了水處理過程控制的可靠性,人機交互的友好性和處理過程中的信息傳輸管理三個方面的因素。現(xiàn)場控制層有4個控制站組成,相互之間獨立工作。1# 控制站負責加壓泵站的控制,控制泵池的各電氣設備的啟停和數(shù)據(jù)采集功能;2# 控制站負責綜合調(diào)節(jié)池和厭氧池的控制;3# 控制站負責氣浮設備間的控制,包括接觸氧化池、 加藥一體機的控制和排水指標的檢測, 這部分是系統(tǒng)的核心部分及其考核指標;4# 控制站負責污泥處理間的控制。每個現(xiàn)場控制站通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機與操作站通訊,并可以獨立于操作站完成控制任務,具有本地和遠程操作的功能,使控制站具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。

遠程信息監(jiān)視層的主要功能是監(jiān)視排水指標是否達到要求指標。遠程信息監(jiān)視層與操作站之間通過GPRS 通訊,污水處理排放關鍵數(shù)據(jù)由工程師站存儲到數(shù)據(jù)庫中,并發(fā)送到遠程監(jiān)視層,供環(huán)保部門監(jiān)視分析。整個控制系統(tǒng)采用模塊化設計,可以單獨優(yōu)化各自的任務,無需對整個系統(tǒng)進行升級。

　　2、現(xiàn)場控制?？刂普静捎玫奈鏖T子公司的S7-300系列PLC,控制層由4臺控制站組成,每個控制站對運行工況進行實時監(jiān)控,包括現(xiàn)場傳感器、水泵、閥門、變頻控制柜中各信號?？刂乒δ馨▽ψ冾l器轉(zhuǎn)速的智能控制水泵、閥門的開關主、備用鼓風機、水泵的切換系統(tǒng)信號檢測和故障報警等。

　　3、遠程操作。操作站和工程師站組成該系統(tǒng)的顯示操作層,操作站通過以太網(wǎng)與現(xiàn)場控制站連接,應用OPC協(xié)議進行通訊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊。操作站軟件由監(jiān)控部分和系統(tǒng)管理部分組成。監(jiān)控部分對于所有用戶都是開放的。該控制系統(tǒng)有四個現(xiàn)場PLC控制器、一個GPRS無線傳輸通訊站和2臺上位機,現(xiàn)場控制器通過局域網(wǎng)與操作站連接,由TCP/IP協(xié)議作為承載協(xié)議。

　　對計算機監(jiān)控系統(tǒng)來說,用戶需要對現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)視和控制,從而能夠快速地查找到現(xiàn)場的設備故障,提高勞動生產(chǎn)率。

　　4、總體流程。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求,控制過程可分為手動控制功能和自動運行功能。在手動控制模式下,每個設備可單獨運行,以測試設備的性能。處于自動方式時,系統(tǒng)上電后,按下自動啟動確認后系統(tǒng)運行,系統(tǒng)開始工作,其工作過程包括以下幾個方面:①系統(tǒng)上電后, 按下自動啟動確認按鈕, 啟動潛水攪拌器和刮泥機。②啟動污泥回流系統(tǒng)。③啟動潛水泵。④啟動細格柵系統(tǒng)。⑤啟動污泥脫水系統(tǒng)。 ⑥啟動曝氣沉砂系統(tǒng)。 ⑦啟動粗格柵系統(tǒng)。 以上工程過程并不是順序控制方式, 而按照檢測到傳感器狀態(tài)進行啟動。