城市污水處理廠控制系統(tǒng)

1、城市污水處理廠控制系統(tǒng)三維力控科技城市污水處理是萬立方米。的重點(diǎn)工程，一些大的城市每天要處理污水幾十萬立方米乃至幾百城市污水處理工程自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求采用集散型控制系統(tǒng)，采取“集中監(jiān)測，分散控制”的原則，由廠級工作站和現(xiàn)場分散控制站組成全廠工業(yè)控制網(wǎng)?，F(xiàn)場控制級與二臺調(diào)度計(jì)算機(jī)之間的通訊采用以通訊光纖為介質(zhì)的高速工業(yè)以太網(wǎng)。一、系統(tǒng)的要求：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備容量 128 臺，通訊波特率5MB，通訊距離2KM，在出現(xiàn)故障時(shí)增加或刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都不會影響其它設(shè)備的運(yùn)行和通訊。故障控制系統(tǒng)應(yīng)具有自功能，可以在運(yùn)行中出系統(tǒng)的是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控中及時(shí)、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及

2、相關(guān)信息。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，IO 的狀態(tài)應(yīng)返回到系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預(yù)設(shè)置的狀態(tài)上。通訊系統(tǒng)的性能控制系統(tǒng)應(yīng)是開放的控制系統(tǒng)。它除了具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力外，通訊結(jié)構(gòu)應(yīng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)環(huán)形冗余結(jié)構(gòu)。還應(yīng)具有與其它控制系統(tǒng)通訊功能和標(biāo)準(zhǔn)的對外通訊接口，網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)無特殊要求。擴(kuò)展性和兼容性為了保證在工廠擴(kuò)建或改造時(shí)滿足工廠的控制要求，控制系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)擴(kuò)展能力，并且系統(tǒng)的關(guān)鍵如主機(jī)、電源及通訊網(wǎng)絡(luò)均可進(jìn)行擴(kuò)展。5. 控制網(wǎng)絡(luò)要求安全可靠、迅捷高效的控制網(wǎng)絡(luò)是成功的過程自動控制系統(tǒng)的先決條件，對于分布式自動化控制系統(tǒng)更是如此。本項(xiàng)目的通信系統(tǒng)采用以光纖為傳輸介質(zhì)的冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它包括：.工業(yè)以太網(wǎng)，傳

3、輸速率為 10MBS.現(xiàn)場總線，傳輸速率為 9.6KBS 至 12MBS (波特)，可根據(jù)需要設(shè)定。工業(yè)以太網(wǎng)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)總線，用于連接控制室內(nèi)的各種設(shè)備(包括工站和操作員站)和各個(gè)現(xiàn)場控制站。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)自控系統(tǒng)采用AB 公司生產(chǎn)的 CONTROLLOGIX 系列 PLC，PLC 控制系統(tǒng)的組成如下：控制系統(tǒng)組成圖如上所示，自控系統(tǒng)的組成主要包括：1. PLC 現(xiàn)場控制站現(xiàn)場控制站的 PLC 系統(tǒng)的主要功能是I/O 模塊和通訊的功能，它主要包括模擬輸入模塊、數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、以及通訊模塊。主 PLC 控制站主 PLC 控制站的主要功能是通過預(yù)先編制好的控制程序，對現(xiàn)場控制

4、站 I/O 模塊所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算并相應(yīng)的輸出結(jié)果。主 PLC 控制站還通訊功能，包括和 PLC 現(xiàn)場控制站之間的通訊和與 控制站之間進(jìn)行通訊。它的組成主要包 LIM1（PLC 的 CPU）、通訊模塊和電源等?？刂凭W(wǎng)絡(luò)自控系統(tǒng)包括如下網(wǎng)絡(luò)：工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)是一種帶有檢測的多點(diǎn)數(shù)據(jù)通訊方法(CSMA/CD)，使用國際標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP 協(xié)議，大慶東城污水處理廠自控系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)來完成控制站和現(xiàn)場控制站之間的數(shù)據(jù)傳遞，利用工業(yè)以太網(wǎng)，可以充分的利用系統(tǒng)資源，數(shù)據(jù)的傳送可以暢通無阻，的 TCP/IP 協(xié)議，所以它可以方便地進(jìn)行連接和擴(kuò)充，并且可以在國際因?yàn)樗捎没ミB網(wǎng)上，獲得污水處理

5、廠的數(shù)據(jù)信息。AB 的 CONTROLLOGIX 系統(tǒng)通過 ENET 模塊，來實(shí)現(xiàn)在以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳遞。3.2 PLC 控制網(wǎng)絡(luò)(CONTROLNET)控制網(wǎng)絡(luò)是一種高速確定性的網(wǎng)絡(luò)，用于對時(shí)間有苛刻要求的應(yīng)用場合的信息傳輸，它為對等通訊提高了實(shí)時(shí)的控制和報(bào)文傳送服務(wù)。CONTROLLOGIX 系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)對同一鏈的 I/O、實(shí)時(shí)互鎖、對等通訊等，均具有相同的帶寬。對離散和連續(xù)的過程控制應(yīng)用場合，均具有確定性和可重復(fù)性的功能。在控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)的多信道廣播、對等數(shù)據(jù)的多信道廣播。通過 CBNR 通訊模塊，可以輕松地完成 CONTROLNET 控制網(wǎng)絡(luò)的通訊功能。3.3控制室計(jì)算機(jī)

6、控制室計(jì)算機(jī)采用力控組態(tài)三、控制方案概述來完成實(shí)時(shí)控制和監(jiān)測功能。儀表和動力設(shè)備均設(shè)有兩種控制方式，即現(xiàn)場手動控制方式和集中控制方式，以集中控制方式為主。集中控制主要在值班控制室的 PLC 控制臺上由值班操作員進(jìn)行。集中控制方式又分為自動控制方式和手動控制方式。雖然在控制室也可對現(xiàn)場儀表和設(shè)備進(jìn)行必要的直接操作控制，但允許指令。1 調(diào)節(jié)池控制控制室主要是執(zhí)行管理和監(jiān)督功能和對重要設(shè)備的運(yùn)行及停止給出進(jìn)入污水處理廠的污水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，以對水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池內(nèi)的 4個(gè)潛水泵對應(yīng)有 4 個(gè)電動碟閥。潛水泵和電動碟閥的控制分手動方式和自動方式。在自動方式下，當(dāng)調(diào)節(jié)池水位高于 75%時(shí)，4 臺

7、潛水泵和其對應(yīng)的電動蝶閥全都起動和打開。當(dāng)調(diào)節(jié)池水位在 5075%時(shí)，只起動 3 臺潛水泵并打開和其對應(yīng)的 3 臺電動蝶閥。當(dāng)調(diào)節(jié)池水位在 2550%時(shí)，只起動 2 臺潛水泵并打開和其對應(yīng)的 2 臺電動蝶閥。當(dāng)調(diào)節(jié)池水位在低于 25%時(shí)，只起動 1 臺潛水泵并打開和其對應(yīng)的 1 臺電動蝶閥。當(dāng)調(diào)節(jié)池水位低于低限設(shè)定值水泵停泵，電動蝶閥全關(guān)。在手動方式下，操作員可根據(jù)情況對每臺潛水泵和其對應(yīng)的電動蝶閥單獨(dú)操作。調(diào)節(jié)池的攪拌機(jī)可根據(jù)潛水泵運(yùn)行信號自動起動，也可由操作員手動起動。自動起動方式下，攪拌機(jī)可分組起動或全部起動。手動起動方式下，每臺攪拌機(jī)均可單獨(dú)操作。1.3 流量計(jì) FI-101 增加進(jìn)水

8、流量累計(jì)軟功能塊，對進(jìn)水流量進(jìn)行累計(jì)，數(shù)據(jù)存在控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中，可隨時(shí)調(diào)用和打印。細(xì)格柵間與沉砂池的控制細(xì)格柵間設(shè)回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵 2 臺（1 用 1 備）。細(xì)格柵間前后各裝有啟閉機(jī)和液位差計(jì)。去渣設(shè)備可根據(jù)液位差（如大于某設(shè)定值）或定時(shí)自動起動，也可由操作員手動起動。沉砂池的行車式刮砂機(jī)和砂泵可根據(jù)設(shè)定的時(shí)間自動同步運(yùn)行或由操作員手動控制運(yùn)行。當(dāng)刮砂機(jī)在池上往返運(yùn)行一個(gè)來回后，刮砂機(jī)和砂泵自動停機(jī)。監(jiān)2.3 流量計(jì) FI-102 增加進(jìn)水流量累計(jì)軟功能塊，對進(jìn)水流量進(jìn)行累計(jì)，數(shù)據(jù)存在控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中，可隨時(shí)調(diào)用和打印。初沉池及配水井的控制初沉池配水井有 3 個(gè)啟閉機(jī)，2 個(gè)啟閉機(jī)分別控制到

9、 2 個(gè)初沉池的進(jìn)水，第 3 個(gè)啟監(jiān)閉機(jī)控制初沉池的旁路。3.2 初沉池裝有液位計(jì)，以指示其液位變化。當(dāng)液位超過設(shè)定的上限時(shí)，自動打開啟閉機(jī)將水送入對應(yīng)的 A/O 生化反應(yīng)池。3.3 刮泥機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)由 PLC 進(jìn)行4 廠區(qū)排水泵池的控制。刮泥機(jī)可自動或手動運(yùn)行。廠區(qū)排水泵池的控制分手動控制方式和自動控制方式。在自動控制方式下，當(dāng)廠區(qū)排水泵池水位在 5075%時(shí)， 起動一臺排水泵。當(dāng)廠區(qū)排水泵池水位在 75%以上時(shí)，起動另一臺排水泵。當(dāng)廠區(qū)排水泵池水位回落到 75%以下時(shí)，停一臺排水泵。當(dāng)廠區(qū)排水泵池水位回落到 50%以下時(shí)，停另一臺排水泵。在手動控制方式下，操作員可指定任一排水泵的起、停。A

10、/O 生化反應(yīng)池與鼓風(fēng)機(jī)的控制每座生化反應(yīng)池分五個(gè)廊道，每個(gè)廊道都裝有溶解氧指示儀表。在好氧段有送風(fēng)管，送風(fēng)管設(shè)有電動蝶閥。操作員可根據(jù)各廊道溶解氧指示儀的指示值決定該廊道電動蝶閥的開啟。在絕氧段設(shè)水下攪拌器 3 臺。水下攪拌器設(shè)定為“自動”運(yùn)行狀態(tài)后將連續(xù)運(yùn)行，除非故障或手動停機(jī)。一期工程設(shè) 3 臺鼓風(fēng)機(jī)，2 用 1 備，每個(gè)鼓風(fēng)機(jī)出口設(shè)一電動蝶閥。5.4 當(dāng)溶解氧值還未達(dá)到要求時(shí)，自動起動第 2 臺鼓風(fēng)機(jī)以增加風(fēng)量，直至滿足要求。二沉池的控制監(jiān)視二沉池的泥位，溫度，溶解氧和出水量。監(jiān)視二沉池出口的 PH 值,COD 值,BOD 值，氨氮值，溶解氧值。污泥池控制污泥泵池設(shè) 4 臺回流污泥泵，其工作程序同調(diào)節(jié)池的抽水泵工作程序相同。但回流污泥泵除受泥位高低控制外，還受進(jìn)水量大小變化的控制，原則上污泥回流量與進(jìn)水量為 1:1。7.2泵。7.37.4間。每臺泵在上述任一條件滿足后起動；反之，當(dāng)兩個(gè)停機(jī)控制條件同時(shí)滿足時(shí)方可停監(jiān)視進(jìn)入 A/O 生化反應(yīng)池的污泥壓力和 MLSS