污水處理廠智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1、    污水處理廠智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用    韓東東吳亮摘要：本文主要針對(duì)污水處理廠智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)展開分析，思考了污水處理廠智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的具體的應(yīng)用的要求和應(yīng)用的方法，可供今后參考。關(guān)鍵詞：污水處理廠；智能化；自動(dòng)控制系統(tǒng)1、污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)狀污水處理是指將污水中的污染物質(zhì)分離并去除，使有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)，從而使水得到凈化，使資源得以更加充分的被利用。隨著我國(guó)城市建設(shè)與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，水污染與水短缺越來越嚴(yán)重，而傳統(tǒng)的人工控制污水處理常常導(dǎo)致泵機(jī)組磨損嚴(yán)重，甚至污水外溢，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境。對(duì)污水處理過程進(jìn)行智能

2、化控制，使機(jī)組始終處于最佳狀態(tài)，保證正常生產(chǎn)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為污水處理的迫切需求。近些年來，scada、dcs、plc等技術(shù)的發(fā)展給自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用帶來了新的空間，而自動(dòng)化控制技術(shù)在諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用，也有效擴(kuò)大了領(lǐng)域的生產(chǎn)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)和自動(dòng)化管理。自動(dòng)化技術(shù)的水平也顯著提高。目前我國(guó)污水處理廠運(yùn)用最為普遍的自動(dòng)化控制技術(shù)就是將fcs技術(shù)與工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)合應(yīng)用，這也是世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，這套系統(tǒng)的核心是可靠性和性能都較高的plc控制站，并且配備了服務(wù)器以提高自動(dòng)化控制的效率和質(zhì)量。2、污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路2.1污水處理的目的污水處理的目的是將水體中所含的雜物進(jìn)行分離，將

3、分析出的雜物通過一定技術(shù)的再處理，可以做為資源而進(jìn)行再次利用。污水處理涉及到了不同的工藝要求，要對(duì)不同的處理單兀要求作整體結(jié)構(gòu)上的模塊化表達(dá)。而在處理的過程中，依據(jù)相應(yīng)的要求來確定工作的內(nèi)容，并且對(duì)相應(yīng)的模塊進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)模塊間的相互協(xié)調(diào)。2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)要遵循相關(guān)原則，先進(jìn)，實(shí)用，經(jīng)濟(jì)，可靠。建立集監(jiān)測(cè)、過程控制、管理與一體的系統(tǒng)。通過信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到資源、信息傳遞與共享的目的，從而節(jié)約人工成本?？刂葡到y(tǒng)在安全可靠與穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，還要求維護(hù)與操作具有便利性。在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。系統(tǒng)自動(dòng)控制模塊設(shè)計(jì)包含了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：時(shí)序控制、反饋控制及其它模塊。時(shí)序控制

4、是針對(duì)特定的設(shè)備而言的，通俗的說法是定時(shí)控制；反饋控制包含的內(nèi)容相對(duì)較多，泥位控制，液位控制，系統(tǒng)優(yōu)化，do控制，bod5控制ph控制，ss控制，coder控制。通過以上模塊在運(yùn)行中的參數(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)整；其它模塊則包括了數(shù)據(jù)的收集與處理，日志運(yùn)行，文檔管理。主要目的就在于幫助工作人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及分析。3、污水處理廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用3.1設(shè)計(jì)原則自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)、管理、安全、經(jīng)濟(jì)等諸多因數(shù)，各工藝生產(chǎn)過程和相關(guān)設(shè)備均應(yīng)納入自動(dòng)化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，使系統(tǒng)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、價(jià)格合理。“集中監(jiān)控和管理、分散控制、數(shù)據(jù)共享”以保證整個(gè)污水處理廠運(yùn)行協(xié)調(diào)一致。滿足污

5、水處理廠生產(chǎn)管理、污水處理工藝對(duì)自動(dòng)化控制的要求，保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)在配置上的完整性和適應(yīng)性。集成化原則，應(yīng)選擇高效集成的設(shè)備，便于控制、管理和維護(hù)。模塊化原則，應(yīng)在軟、硬件上都采用商業(yè)化、通用化、模塊化結(jié)構(gòu)的設(shè)備，使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力。硬件配置應(yīng)符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可靠性高、適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、操作維護(hù)簡(jiǎn)便。配置具有開放性結(jié)構(gòu)、良好的人機(jī)界面、完整的系統(tǒng)平臺(tái)軟件；管理軟件、監(jiān)控軟件、現(xiàn)場(chǎng)控制軟件的編制從方便管理、控制最優(yōu)的角度進(jìn)行。3.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本控制系統(tǒng)按參與生產(chǎn)程度級(jí)別劃分為：管理級(jí)、控制級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)三個(gè)級(jí)別。管理級(jí)一中央控制室。中央控制室負(fù)責(zé)監(jiān)控全廠水處理過程中各工藝參數(shù)變化、設(shè)

6、備工作狀態(tài)及運(yùn)行管理。由于污水處理是一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過程，一旦發(fā)生故障會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，因此，在中央控制室配置二臺(tái)工業(yè)用計(jì)算機(jī)，互為熱備工作狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)的完整、準(zhǔn)確。工程師站可對(duì)整個(gè)組態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)、調(diào)試、控制、參數(shù)修改以及采集數(shù)據(jù)、監(jiān)控等。操作員站可通過各種畫面監(jiān)視全廠工藝參數(shù)變化情況、各設(shè)備的運(yùn)行情況及故障發(fā)生情況等?？刂萍?jí)一現(xiàn)場(chǎng)控制站?，F(xiàn)場(chǎng)控制站采用可編程控制器（plc），它的主要功能是進(jìn)行開關(guān)邏輯運(yùn)算，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行順序控制、邏輯控制，接收由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備送來的信號(hào)，對(duì)采集的模擬量進(jìn)行運(yùn)算，并與上位機(jī)或同級(jí)的控制站進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制?，F(xiàn)場(chǎng)級(jí)一現(xiàn)場(chǎng)控制箱

7、及儀表?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一般位于被控生產(chǎn)過程的附近，主要包括各類傳感器、變送器和執(zhí)行設(shè)備以及就地控制箱等。其中，傳感器和變送器采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并將所采集的物理量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)送往各現(xiàn)場(chǎng)控制站plc。plc將控制信號(hào)送給執(zhí)行器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的啟停、開關(guān)控制。污水處理廠主要用到的儀表有：電磁流量計(jì)、超聲波液位計(jì)、溶解氧測(cè)定儀、壓力變送器、濁度儀等。3.3控制方式污水處理廠自動(dòng)控制方式有三種：就地手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，其控制級(jí)別按此順序由高到低排列。其中，就地手動(dòng)控制的優(yōu)先級(jí)別最高，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到“就地”檔時(shí)，由現(xiàn)場(chǎng)操作人員手動(dòng)控制設(shè)備運(yùn)行，上位機(jī)只能監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行情況而不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作；當(dāng)狀態(tài)選擇開關(guān)打到“遠(yuǎn)程”檔時(shí)，由plc控制站或上位機(jī)的信號(hào)控制設(shè)備運(yùn)行。遠(yuǎn)程控制又包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的狀態(tài)選擇開關(guān)打到“遠(yuǎn)程”檔時(shí)，遠(yuǎn)程控制起作用。當(dāng)設(shè)備處于“遠(yuǎn)程手動(dòng)”時(shí)，操作人員可通過中央監(jiān)控室的監(jiān)控畫面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行啟停、開關(guān)控制。遠(yuǎn)程手動(dòng)控制一般用于測(cè)試單個(gè)設(shè)備的工作是否正常、測(cè)試通信網(wǎng)絡(luò)的暢通與否、并輔助“自動(dòng)控制”在自動(dòng)控制出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行。當(dāng)設(shè)備處于“遠(yuǎn)程自動(dòng)”時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)無需工作人員的參與，設(shè)備的運(yùn)行完全由各現(xiàn)場(chǎng)控制站的plc