2022年自动化控制系统在污水处理中的运用 3.pdf

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1、自动化控制系统在污水处理中的运用【摘要】目前，我国水资源正面临严重的污染问题，做好水资源处理成为现代化发展的重要工程。 自动化控制系统运用于污水处理是高科技的新尝试，本文分析了自动化控制系统运用于城市生活污水处理中，并描述了污水处理厂自动化系统配置结构及主要控制系统的控制原理，提出了污水处理的相关问题。【关键词】自动化控制系统;污水处理 ;运用面对日趋发展的市场经济， 我国的生态环境却变得更加严重，水污染逐渐成为制约经济发展的一大因素。 早期传统的水污染处理技术难以满足水资源保护需要，结合水体稀释以及水体自净作用处理被污染水效率较低。在经济效益不断增收的同时，我国的水污染问题愈加严重，很多工业

2、污水没有经过处理随意排放，导致水资源浪费。 对于这种状况， 我们应积极配合相关的方法处理水污染，做好环境保护措施，这样才能满足现代化发展需要。实例概况某市污水厂的日处理污水能力达5 万吨以上，项目完工后在2008 年正式运行。此污水处理站运用的污水处理方法为，运用活性污泥氧化沟处理工艺，工艺对主要设备自动控制提出了严格的要求，在自动控制系统中选择DCS 分散型控制系统，系统主要构造是两级系统。 整个处理装置是为了达到污水处理厂的数据采集、系统控制等方面的需要。2.自控系统的组成部分2.1 自动化控制系统此自动化控制系统包括了自动控制、 数据采集、信号处理等多个方面的内容，能从很多方面实现污水处

3、理操作。同时在污水处理过程中，还能实现自动控制、动态显示、状态监测、记录信号、故障报警等各类操作。对现场布置了3 个现场控制站，如： PLC1、PLC2、PLC3，中央控制室设 2 台操作站、 1 台模拟屏控制站、1 面模拟屏、 1 台数据及系统服务器。2.2 控制操作的相关技术使用自动化控制系统进行水污染处理的根本目的是为了实现水资源保护，在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 系统设计时坚持到理念为“4C ”技术来

4、设计的， 一共涉及到了计算机、 控制、通讯、显示技术等 4 大技术内容。自动化控制系统结合了先进的DCS 分散型控制系统。系统网络选择了光纤环网为基础的工业局域网技术，现场站（PLC）双机热备，这样能维持自动化控制系统的有序进行。2.3 中央控制室此次使用的中心控制室安装了相应的监控装置，主要借助于不同性能的计算机操作，具体为：彩色监视器2 台，打印机 2 台，模拟屏控制计算机1 台，一组大型马赛克模拟屏。 这种模式能起到的作用为： （1）系统运行之后能够广泛收集到各时期的工艺参数、 电气参数、 生产设备等方面的信息， 然后由系统根据信息数据分析来实现相应的操作控制； （2）按照收集到的信心及

5、时做好相应的处理，成立数据库之后可根据使用需要调配运用。还可以根据数据信息的排列情况，确定污水厂实际操作的状况。 对污水处理存在的问题及时发现，确保排放水的质量符合标准；（3）操作站彩色屏幕能够把污水处理厂的大部分信息显现出来，如：流程图、参数值、机泵状态、报警信息等，这样可以帮助控制系统随时运用数据信息指令控制， 使得污水处理效果达到理想状况； （4）使用计算机可以有效判断污水厂的操作秩序， 对于自动化设备的故障问题及时发现处理，再把故障信号显示在监控屏幕上，且将时间地点保存于硬盘上。2.4 现场控制站及系统功能此次选择的污水处理厂分为3 个现场控制站，各个现场控制站都布置了MODICON

6、QUANTUM系列 PLC，PLC 配双 CPU 热备及操作、显示终端。2.4.1 PLC 设置1#现场控制站布置于厂变配电室，主要控制粗格栅，进水泵房、细格栅、沉砂池、厌氧池配水井、厌氧池、氧化沟。2#现场控制站布置于污泥泵房，主要控制二沉池配水井，二沉池、污泥泵房。3#现场控制站布置于污泥脱水车间，主要对中心控制室通信进行调控。2.4.2系统达到控制目标的过程（1）粗细格栅：格栅自动控制主要包括了水位差控制、时间间隔控制等，整个操作过程的控制要借助于水位差值实现，在达到一定时间限制后则转到时间控制器控制操作， 然后根据压榨机、 皮带运输机等操作流程处理。（2）进水泵房：名师资料总结 - -

7、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 参照集水池的水位值对泵房潜水泵实施自动控制，对备用泵的自动操作运行的状态做好记录，以发现其中存在的各种问题。(3）配水井：自动化控制系统能够实现配水井闸门的操作控制，在规定时间里完成启动、关闭效果。(4）厌氧池：中心控制室对厌氧池混合搅拌器实施远程开/停控制。出水堰开启度则按照厌氧池的水位自动调节。 (5）供氧量调节：主要调节对象为氧化沟，在调控过程中要按照氧化沟中的溶氧值对暴气转碟的运转时间和台数控

8、制，必须要保证氧化沟中的溶氧值处于有效范围，这样可以使得氧化沟处于良好的环境里。(6）沉淀池：沉淀池刮泥机发挥控制作用，主要是参照沉淀池的泥位高、低实现自动开/停控制。(7）回流污泥量：对污泥的控制能够提高水污染处理效果，保证水质与标准规定相符合，以此确保生化处理系统混合液浓度处于有效标准内。3.自控系统特点3.1 系统软件特点Modicon Quantum 在运行过程中，能够结合Windows 相应条件的软件实施编程。 Concept自身具备了多个方面的调节作用，主要包括了：模拟操作、串级PID 控制、PID 整合、函数发生器等等，操作时可结合常用的功能块图编程，这样给操作人员控制带来方便，

9、 有时也可利用高级语言完成数学复杂算法。用户能按照特定应有和自定义功能块多次运用，有助于功能块嵌套。 此外，有的操作功能也可以配合梯形图、 顺序功能图、 指令列表、结构化文本等综合运用。 Modbus Plus 及 32 位 TCP/IP 仿真器可完成用户程序及监控软件的离线开发及调试。ModiconQuantum 则能够和 984梯形图语言实现兼容调控。3.2 系统硬件特点（1）功能强大的新 486 和 586CPU 及高速背板： Modicon Quantum使用基于 486 和 586 的 CPU，存储容量最高可达4M。浮点运算协处理器的使用极大提高了过程控制中对模拟量处理、 回路调节等

10、的运算速度。 在要求高速响应码的场合，可使用 Quantum的中断处理模板来处理外部事件。实时32 位系统和高速缓冲存储器的支持，使IEC-1131 语言的性能达到最优化的程度。并且，所有模块都可以插在任何槽位上，底板速度可以高达80M。 （2）用开放式网络通讯协议：Modicon Quantum 同以前一样可以提供开放、 标准以及有效的工业网络， 是名副其实的工业网络中心，本系统采用标准的TCP/IP Ethernet 。 （3）高强度工业硬件名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

11、 - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 平台：应用经过特殊设计的高强度工业硬件平台，可以有效的承受高温、 振动和各种工业环境下的电气干扰。 （4）带电插拔： 允许用户带电插拔系统中的任何模块，而不会对模块造成损坏。 这样用户在使用时就能够在继续维持系统运行的同时更换故障模块。4.结语对污水进行自动化控制处理是现代技术进步的成果，在自动化控制过程中必须要做好多个方面的控制， 这样才能让系统正常运行， 使污水处理运行实现了全自动化。【参考文献】 余泽栋 ,乔丛,潘志国 .污水厂自控系统的 PLC设计J.现代制造 ,2007,(16). 何京 .污水处理划时代革命 “MBCE工法”J. 水利天地 ,2006,(01). 黄维生 .浅淡我国污水处理工程的现状J.西南给排水 ,2005,(03). 余立川 .PLC 在污水处理厂控制系统中的应用J.可编程控制器与工厂自动化 ,2005,( 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -