第六章自控系统

1、第六章 自控系统、仪表6.1仪表工程6.1.1 概述根据工艺控制要求，污水处理厂设在线仪表42套（台），其中超声波液位差计3套、超声波液位计4套、压力变送器17套、电磁流量计4套、空气流量计1套、污泥浓度计1套、泥位计2套、氧化还原测定仪1套、溶解氧测定仪2套、pH计2套、COD测定仪2套、NH3-N测定仪1套、PO4-P测定仪1套、H2S报警仪1套。在线仪表均选用原装进口仪表，具有技术先进、测量精度高、稳定性好等优点。仪表均带有现场显示，输出信号为4-20mA，在计算机控制系统荧光屏显示仪表测量值。6.1.2仪表配置序号设备名称型号单位数量安装位置1超声波液位差计MultiRanger 20

2、0套3粗格栅池2套、细格栅池1套2超声波液位计MultiRanger 200套4集水池、回流污泥泵池、储泥池、消毒出水池各1套3电磁流量计（DN800）Intermag 2套1进水管4电磁流量计（DN1200）Intermag 2套1出水管1套5电磁流量计（DN600）Intermag套1回流污泥管6电磁流量计（DN150）Intermag套1剩余污泥管7空气流量计65I套1风机房鼓风机出口空气流量8PH计（带温度输出）P53套2进、出水池9COD测定仪UVAS Plus sc套2进、出水池10NH3-N测定仪UVAS Plus sc套1出水池11PO4-P测定仪UVAS Plus sc套1出

3、水池12溶解氧测定仪(带温度输出)SC100套2好氧池1套、缺氧池1套。13压力变送器SITRANS P ZD台17污水泵出口3台、抽砂风机出口2台、回流污泥泵出口3台、鼓风机出口3台、清水泵出口4台、剩余污泥泵出口2台14泥位计InterRanger DPS 300套2二沉池15污泥浓度计TxPro-2 + RD-240套1好氧池16ORP测定仪PHDTM套1厌氧池17H2S报警仪 套1集水池6.2自控工程6.2.1系统描述为了保证污水处理厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，实现污水处理厂的现代化生产管理，设置计算机监控及数据采集系统。自控系统在充分考虑本工程污水处理工艺特性的基

4、础上，按照具有先进技术水平的现代化污水处理厂进行设计。既考虑操作的合理性、管理水平的先进性，同时也考虑到高新技术应用的合理性、经济性，在保证生产管理要求的前提下，尽可能节约投资，获得良好的技术经济指标，并能保证系统长期稳定高效地运行。自控系统由监控计算机和通讯系统组成的中央控制系统中央控制室，对全厂实行集中管理；由可编程控制器（PLC）及自动化仪表组成的检测控制系统现场控制站，对污水处理厂各过程进行分散控制。系统主要由中央控制站、现场控制站和网络系统组成，完成污水处理厂设备运行状态监控、仪表监测、故障报警以及数据处理等工作。为达到“集中管理，分散控制”的目的，系统设计成分布式结构。生产过程中的

5、信息能够集中管理，以实现整体操作、管理和优化；同时，使控制危险分散，提高系统可靠性。当下位某个分站设备故障时，其余分站不受影响；当上位设备故障时，下位各控制设备仍可继续工作而不影响整个工艺过程控制。本系统具有图形显示、动态模拟、智能化处理、数据通讯、打印记录、故障报警等多种功能；具有操作简便、可靠性高、组态灵活等特点。6.2.2系统构成1、中央控制站中央控制站设于综合楼中央控制室内。由两台监控计算机（19”LCD显示器）、两台打印机、一组不间断电源（UPS）、一台投影机、操作台、通讯装置、软件和接口等组成。两台监控计算机互为备用。中央控制站通过工业以太网向下采集各现场控制站的各类数据和信号。进

6、行数据的存储和处理、趋势曲线绘制、报表打印、动态画面显示、过程监视和故障报警等工作，并可对现场设备进行直接控制。投影机可显示全厂工艺流程图、主要参数及设备运行状态。2、现场控制站本工程设有5个现场控制站，分别为：变配电所控制站（PLC1）、鼓风机房控制站（PLC2、PLC3、PLC4）、污泥脱水系统控制站（PLC5）。其中PLC2、PLC3、PLC4和PLC5由设备自带，只需考虑通讯。PLC1的I/O配置如下： DI DO AI AOPLC1使用I/O 121 40 43 3PLC1配置I/O 152 56 56 8现场控制站主要由可编程控制器PLC、隔离装置、UPS和过电压保护装置等组成。可

7、编程控制器PLC选用技术先进、广泛应用于水处理行业的系统,具有先进性、高可靠性、可扩充性和抗腐蚀性，能承受工业环境的严格要求，满足中等性能控制要求。PLC系统结构简单、使用方便，输入输出控制点有备用的余量，并预留备用空槽。输入输出模块均具备隔离性能。3、网络系统网络系统采用10/100Mbps工业以太网,通讯介质为多模四芯光缆和五类屏蔽双绞线，现场控制站、中央控制站与工业以太网络连接，5台PLC与上位机互联、通信、并向上提供信息服务。6.2.3系统控制内容本厂的控制系统有手动控制、远程控制和自动控制三种方式。l 手动控制: 通过设备现场控制箱上的按钮实现对设备的控制l 远程控制：由中控室操作人

8、员通过监控计算机的监控画面用鼠标或键盘来控制现场设备；l 自动控制：由可编程序控制器按编好的控制软件自动控制现场设备。三种方式的控制级别由高到低为：手动控制、远程控制、自动控制。自动控制系统主要有如下5个：n 细格栅、螺旋输送机自动控制系统根据超声波液位差计测得的格栅前后水位差值自动控制机械格栅的运行。为使格栅保持良好运行状态，此系统增加时间控制。当机械格栅停止运行时间超过设定值时，系统转为时间控制，此时限为可调式设计。PLC设定细格栅与螺旋输送机联锁。n 抽砂机、洗砂机自动控制系统每60分钟抽砂一次，每次开10分钟（时间可调）。空压机开洗砂电动阀开；空压机停5分钟后砂水分离器停。n 脱水机自

9、动控制系统由脱水机自带PLC实现以下控制：（1）开机顺序为：反冲洗泵脱水机剩余污泥泵加药泵；（2）停机顺序为：加药泵剩余污泥泵脱水机反冲洗泵。n 氧化沟空气曝气量自动控制系统根据溶解氧测定仪测得的氧化沟溶解氧含量，由鼓风机自带PLC调节鼓风机的输出风量，控制溶解氧值在最佳范围2.02.5mg/l，保证氧化沟中生物处理过程能够顺利进行。n 污泥回流量自动控制系统根据进水量，自动控制回流污泥泵的运行，实现进水量与污泥回流量的合理配比，保证氧化沟中生物处理的质量稳定。表9-6主要自控设备材料表序号名称规格型号数量单位备注7操作台4000*8001套8PLC编程电缆设备配套1根9光电转换器1个多模光口，2个RJ45口2台17PLC编程软件设备