污水处理厂自控完整系统工艺介绍

1、精选文档污水处理厂自控系统工艺介绍污水处理厂位于市区或市郊，出水排入河流，水质达到国家一级排放标准。工程接受水解AICS处理工艺。其具体流程为：污水首先分别经过粗格栅去除粗大杂物，接着污水进入泵房及集水井，经泵提升后流经细格栅和沉砂池，然后进入水解池，。水解池出水自流入AICS进行好氧处理，出水达标提升排入河流。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。污水处理厂自控系统设计的原则从污水处理厂的工艺流程可以看出，主要工艺AICS反应器是改进SBR的一种，需要周期运行，AICS反应器的进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电动设备支持，大量的电

2、动设备的开关都需要自控系统来完成，因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户，它的自控系统优化程度越高，整个污水处理工艺的运行费用也会越低，这也说明白自控系统在整个处理工艺中的重要性。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。为了保证污水厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，同时提高污水厂的现代化生产管理水平，在充分考虑本污水处理工艺特性的基础上，将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中，本自控系统设计遵循以下原则：先进合理、平安牢靠、经济实惠、开放机敏。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。自控系统的构建污水处理厂的自控系统是由现场仪表和执行机构、信号采集把

3、握和人机界面（监控）设备三部分组成。自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择。本执行机构主要是依据工艺的要求由工艺专业确定，预留自控系统的接口，仪表的选择将在后面的部分进行描述。信号采集把握部分主要包括基本把握系统的选择以及系统确定后把握设备和必需通讯网络的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1、 基本系统的选择目前用于污水处理厂自控系统的基本形式主要有三种DCS系统、现场总线系统和基于PC把握的系统。从规模来看三种系统所适用的规模是不同。DCS系统和现场总线系统一般适用于把握点比较多而且厂区规模比较大的系统，基于PC的把握则用于小型而且把握点

4、比较集中的把握系统。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。基于PC的把握系统属于高度集成的把握系统，其人机界面和信号采集把握可能都处于同一个机器内，受机器性能和容量的限制，本工程厂区比较大，把握点较多，因此接受基于PC的把握系统是不太合适的。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。DCS系统适用于模拟量多，闭环把握多的系统。而现场总线系统的主要优势是适用用于把握点相当较少而且特殊分散的系统。从施工和维护的角度来看，传统的DCS系统布线的工作量要远远大于现场总线系统。此外，现场总线系统与DCS系统相比，还有最为重要的一点是开发性好，扩展便利。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。本工程的把握点在700点左右，模拟量只占20左右，属于规模比较小的

5、类型，而且这些把握点是以工艺处理单元为界线分散在厂区各处，因此本工程接受现场总线作为基本把握系统。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2、通讯网络选择现场总线系统最主要的特点就是依靠网络通讯，分散把握和信号采集，最大程度的削减布线，节省安装和维护费用。现场总线主要是指从现场把握器或IO模块到监控系统的通讯网络。目前现场总线，依据通讯协议的不同可以分为很多种，比如，ProfiBus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon总线等。目前现场总线技术还没有统一的标准，各自的功能特点基本全都，因此本工程设计时选用在中小型把握系统应用格外广泛的ProfiBus总线。其在性价比较高，且在国内推广的

6、时间长，稳定性较高。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。ProfiBus总线有三种形式DP、PA和FMS。PA总线是与智能仪表结合在一起平安性格外高的一种ProfiBus总线形式，造价比较高，常用于石油化工冶金等行业；FMS总线适用于大范围和简单的通讯系统，旨在解决通用性通讯任务，传速速度中等；DP总线是用于传感器和执行器级的高速数据传速网络，不需要智能仪表协作，平安性略低于PA总线。本工程是污水处理工程，对通讯平安性的要求并不太高，通信的任务比较简洁，对系统的传输速度有肯定要求。因此本工程的接受ProfiBUSDP网络，即用西门子S7系列PLC搭建整个系统。总线接受一般双绞作为传输介质，通讯速率可以达到1

7、2MBP。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。3、现场站设备配置的选择对于ProfiBusDP网络来说只是供应了一个从现场到监控层的信息通道，但信号的采集和执行命令的下达仍旧需要由把握器和现场的IO模块组成的站来完成。ProfiBusDP网络是一种主从站的网络结构。整个网络上最多可以有128个从站，但只有一个作为主站，全部的通讯事务都由主站来管理。主站必需要有把握器（CPU），同时也可以安装IO采集模块。从站有两种方式：CPUIO模块和通讯模块IO模块。第一种方式每个从站都由CPU，每个站的把握事务都由本站完成，与主站之间的通讯量比较少。其次种方式是全部的从站都没有CPU，全部的把握事务都由主站CPU来完成

8、，通过总线网络把命令结果传输到从站完成，从站只是远程IO。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。前述这两种从站组成方式各有自己的特点。第一种方式，把握比较分散，通讯事务较小，对网络的依靠不强，但每个站都有CPU，造价高。其次种方式，把握集中，把握事务对网络依靠性强，需要牢靠的网络来支撑，同时对主站CPU的性能要求高，在软件编程和调试方面具有很大的优势。这两种方式对工程的现场安装布线施工影响比较少。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。本工程把握点的规模施工调试工期比较短，选用了性价比比较高的其次种方式作为从站的组成方式即由西门子IM153通讯模块和S7 300系列IO模块组成，主站CPU选用S7 315-2DP系列。铙誅卧泻

9、噦圣骋贶頂廡。4、人机界面设备的选择人机界面设备是直接与操作管理人员进行沟通的监控视备，一般由两部分组成，即现场监视设备和中控室监视设备。现场监视设备可以是PC机或是触摸屏，中控室监视设备一般由工控机、模拟屏或投影仪等组成。监视设备应在兼顾投资的状况下，保证操作管理人员可以对整个污水处理厂全面直观的监视与把握。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。现场监视设备一般在比较重要的单元或把握事务比较大的从站中设置，以便操作人员准时对现场状况进行处理。本工程的从站的规模比较少，厂区大小从操作距离来看并不大，同时现场操作间内均设有有线电话，因此可在不设不设现场监视系统的状况下保证现场与中控室的联络畅通。贓熱俣阃歲匱阊邺

10、镓騷。中控室监视设备是全厂的指挥和信息处理中心，其作用不言而喻。中控室监视设备比较传统的做法是模拟屏加工控机的方式，这种方式造价比较高且简单。随着多屏卡功能的不断完善，现场又消灭了工控机多屏显示加投影仪的模式。多屏卡的安装使得一台工控机可以同时拖动多台显示器，并显示不同画面，不同的工段可以同时显示，保证了操作人员监视的全面性。投影仪可以把所需要的任何画面进行放大显示，也可以供人参观。其次种方式的造价要远低于传统做法。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。5、其它成套设备的耦合本工程中鼓风机为高速离心风机，脱水机为2000mm带宽脱水机，均为大型设备。这些大型设备是由很多帮助电动部分与主机共同工作完成鼓风机和脱

11、水机的正常工作。本工程设计要求大型设备都单独配有自己小型的把握器，由供应商依据自己的阅历编制相关程序并预留ProfiBusDP接口，最终成为整个自控系统的一个从站。这样就其它大型设备自控系统与整个自控系统无缝连接，削减了不同供应商之间任务的交叉重叠。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。监控软件的选择监控软件是人机沟通的桥梁和翻译，是保证整个自动把握系统易操作、易维护最重要的部分。应选用成熟、先进并应用广泛的知名监控软件，本项目选用亚控kingview组态软件。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。自控把握系统与管理层的连接自控系统操作与污水处理厂管理层的连接主要是把自动把握系统收集到的全厂信息可以顺当传输到管理层计算机，管

12、理人员可以在线查看污水处理厂的运行状况并调用相关的运行数据。随着监控软件的供应商对INTERNET技术的不断应用开发，监控软件都可以通过局域网或INTERNET广域网进行信息发布，管理层或授权用户在任何可以上INTERNET网的地便利可扫瞄运行状况。而所使用MS IE扫瞄器的平安性问题已经得到解决。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。冗余问题由于本工程为污水处理厂工程，其平安性和牢靠性要求并不严格，本设计没有对通讯网络和把握器进行冗余配置，只对上位工控机接受了双机热备配置。笔者认为在资金允许的状况下，应对主把握器进行冗余配置。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。自控系统的站点划分依据污水处理工艺的工作原理以空间分别特点，

13、在布线最小、功能完整的状况下对全厂的站点进行了划分，子站为泵房站、水解池站、1号改进SBR站、2号改进SBR站、脱水机房站和鼓风机房站。泵房子站负责提升泵房、粗格栅、细格栅和沉砂池的数据处理，脱水机房站除负责脱水机房外，集泥池、浓缩池也归在该站内，其余子站负责各自的工艺单元。主站为变电所站，设在变电所内。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。自控特点：1、低投资：投资少本工程除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪和液位计)为进口仪表外，其余部分在线仪表实现国产化，节省了一部分投资费用。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。另外，从工艺把握角度看，省去了一些不影响工艺运行要求的在线仪表，如ORP计、气体流量计等。

14、不设现场监视设备的也是降低投资的重要缘由之一。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。在自控系统的总线技术选取上、现场I/O把握设备和上位监控设备的选取上，均接受了性价比较高的产品。如PLC接受西门子S7-300系列等。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。本自控系统从以上几点节省了大量的费用。2、低费用：运行费用低在占全厂能耗90%的原水提升和鼓风曝气这两个环节上，依托自动把握系统，进水段实现恒液位、变流量把握，由大功率变频装置拖动大流量潜污泵，完全涵盖了500-3000m3/h的流量范围，克服了多台泵切换启停，流量突变对后续工艺的水力冲击，也达到节能的目的，立式潜污泵的提水电耗为4.75kwh/km3。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。占全厂能耗75%以上的鼓风机选用单级高速离心风机，通过把握进口导叶开度调整风量，从而降低能耗，具体的作法是在夜间小水量和过渡工序时自动减小供气量。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。鼓风曝气把握画面：鼓风曝气把握画面：本自控工程在上位软件二次开发过程从人性化角度动身，提高自控系统的可操作性，使管理者在任意时间和地点可对工艺系统进行全方面的监控，准时了解处处理系统运行的优劣状态。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。投资本工程自控系统的预算费用