1、污水处理中自动化控制的应用摘要：在现在的污水处理工艺中，自动化计算机控制已经普遍的应用，其操作方便，节约人力，在保证污水处理顺利运行起到了非常重要的作用，以下是自控系统在本厂的扩建工程中的应用。 关键词：污水处理；自动化控制；应用 Abstract: In the sewage treatment process now, automatic computer control application has been widespread, the operation is convenient, save manpower, played a very important role in e
2、nsuring the smooth operation of sewage treatment, and the following is the application of the automatic control system in the expansion project of the factory. Key words: sewage treatment; automatic control; application 中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号： 1.自控系统功能 1）受控设备工作模式： 污水处理厂内工艺设备的工作模式分为现场控制和远程控制，模式转换由
3、设在现场控制箱（台）上的转换开关完成。当设备处于现场控制模式时，自控系统仅监视设备的运行工况。当处于远程控制模式时，自控系统可根据程序自动进行优化控制、顺序控制或对已具备联动功能的工艺设备机组下达起停指令；同时也可通过工作站计算机人为鼠标点动控制单台设备。当设备处于远程控制模式时，如某个设备或某个环节发生故障，控制系统上位机发出报警和指示，并将该故障环节或设备退出远程控制模式；对于部分设有备用的工艺设备组，控制系统将自动启动备用设备。 2）控制优先级设定： 受控设备的控制优先级由高到低依次为：就地控制、MCC 控制、分控站控制、中心站控制。 3）故障状态设定： a）电气故障：电气保护元件（断路
4、器、热继电器）跳闸；潜水电机保护模块（超温、泄露）动作；电机起动器（变频器、软起动器）保护动作。上述状态经继电器触点送入控制系统，系统将其识别为电气故障。b）偏差故障：控制系统发送运行指令后，如果在预设时间延迟后没有接收到正常的状态返回信号，则将其识别为偏差故障。对于水泵风机类设备，偏差在起动指令发送与运行返回状态接受之间进行计算；对于阀门类设备，偏差在开启/关闭指令发送与开到位/关到位返回状态接受之间进行计算。 c）测量错误：在线检测仪表变送器将检测数据以 420mA 电流信号送入控制系统，系统将监视其信号的连续性，并检测信号是否处于预设限值范围之内。 4）通用型设备保护： a）平衡设备：对
5、受控设备的运行时间进行累计计算，当设备处于程控模式时，累计运行时间最短的设备优先被调用，连续运行时间最长的设备优先被停止。 b）干运行保护：预设液位低限做为水泵的软保护，保证水泵不干运行。 c）流量保护：根据水泵的出水流量或风机的出口风量判断设备是否正常，预警和保护可能出现的故障。 5）故障报警和复位： a）故障报警：当发生电气故障、偏差故障或测量错误时，控制系统均应以图像显示或声音模式进行报警。报警信息必须通过人机界面上的“确认”选项进行解除。 b）故障复位：当发生电气故障或偏差故障时，操作人员解除报警信息后，故障状态信息依然保留并限制该设备的程控和点动运行，状态信息必须通过人机界面上的“复
6、位”选项进行清除。 2.自控系统设计 1）控制系统结构： 整个控制系统分为过程设备层、现场控制层（分控站） 、操作监控层（中心监控站） 。管理信息主干网络采用工业以太网（光纤环网）的形式。2）中心监控站： 中心监控站设在原有综和楼处中心控制室，承担了数据管理、水处理系统数据采集、报警、趋势、数据记录及中文报表等功能。在中心控制室内设置操作站，操作员通过操作终端详细了解各环节运行工况，并可下达操作控制指令。其主要功能包括： a）控制操作：对扩建部份任何一台可控设备进行控制和人工干预，并能对各分控站的参数进行设定和修改。 b）显示功能：用图形实时地显示各被控设备的运行工况；动态显示水处理工艺流程图
7、，并能在流程图上选择查看多级细部详图；动态显示各种模拟信号、数字信号、各类累加信号等的数值和范围清单。 c）数据管理：能建立生产数据库、操作信息库、故障信息库。 d）数据处理：利用实时和历史数据，计算主要生产指标，并进行成本分析。 e）报警功能：当某一测量值超出给定范围，可根据不同的需要发出不同等级的报警。如输入到报警表、屏幕显示报警信息、打印机输出报警信息、声光报警，并可依据报警信息显示相应的动态画面。 f）报表功能：即时报表、日报表、月报表、年报表。 g）安全功能：按不同操作级别分级加密，并记录操作人员信息及操作信息。 h）打印功能：可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警的实时打印。 3
8、）进水区分控站： 主控机柜安装在粗细格栅提升泵房处控制室。监控范围为粗格栅、提升泵房、超隔栅、沉砂池。主要监控内容为根据时间周期和液位差控制格栅机组的运行；根据液位控制提升泵的运行；进水流量及水质参数的检测。 4）纤维转盘滤池及深度处理区配电中心分控站； 主控机柜安装在处理区配电中心控制室监控范围回流污泥泵房、脱水间、二沉、转盘滤池、紫外线消毒池、微絮凝沉淀池；主要监控内容为污泥脱水系统运行工况采集、转盘滤池系统工况采集、紫外线消毒系统工况采集、回流污泥泵的运行工况采集。主要测量内容为集泥池液位、剩余污泥、回流污泥流量、出水水质参数的检测等。 6）加药间、变配电所分控站； 主控机柜安装在加药间
9、控制室监控范围为生化池、加药间、变电所；主要监控内容为加药间计量泵搅拌机、生化池的内回流泵搅拌机等；主要测量内容为药池液位、加药流量、生化池氧化还原电位、溶解氧、污泥浓度、空气流量。 7）通讯模式： 厂内各分控站通过主干以太网（光纤、单环）与中心监控站通讯。 3.防雷与接地 自控、仪表系统与电气系统共用接地装置，接地电阻要求小于 1 欧姆。本工程电气系统实施总等电位联结措施，因此各分控站 PLC 机柜内设接地母排，控制系统各类接地在柜内完成联结后，通过专用接地线与总等电位母排连接实现接大地。各控制机柜电源进线处应设电源保护型SPD；由室内引至室外的现场总线。 4.结论 随着科技的发展，及工作实践的需要，计算机自动化操作系统将会继续完善，来满足处理上的要求。 参考依据： 国家现行的有关规范、规程及相关行业标准： GB 50014-2006室外排水设计规范 GB 50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50093-2002自动化仪表工程施工及验收规范 CJJ 120-2008城镇排水系统电气与自动化工程技术规程 HG/T 20513-2000仪表系统接地设计规定 HG/T 20700-2000可编程控制器系统设计规定 CECS 162：2004给水排水仪表自动化控制工程施工及验收规程
