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[摘 要]当前,我国的水资源正面临着严重的污染问题,处理好水资源问题自然而然就成了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,本文阐述了自动化控制系统运用于城市污水处理中,并且描述了污水处理厂中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
中图分类号:P415.1+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0382-01
正文随着市场经济的不断发展,我国的生态环境问题却变得愈来愈严重,水污染问题渐渐成为制约经济发展的一大重要因素。早期传统的污水处理技术已经难以满足水资源保护需求。在经济效益不断增长的同时,我国的水污染问题变得愈加严重,很多工业污水没有经过处理就随便排放,导致水资源污染。对于这种情况,我们应该运用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的需要。
1.实例详情
有实例表明,有一个工厂的每日处理污水的量可以达到5万吨以上,2008年正式运行此项目。这个污水处理站运用的处理方法是:采用活性污泥氧化沟处理技术,运用这种技术对设备的要求很高,操作系统采用的是DCS分散型控制系统。整个处理装置旨在为了污水处理厂的数据采集、控制系统等方面的需要。
2.系统的组成
2.1自动化控制系统
系统大体上包括了数据收集、自动控制,处理信号等几项内容,可以全方位的实现污水处理,与此同时,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。现场主要布置了3个现场控制站,比如:PLC1、PLC2、PLC3,中央控制室设有两台操作站、一台模拟屏控制站、另外一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的根本目的是为了实现水资源保护和水污染处理,系统设计坚持的理念是“4C”技术,涉及到的工具有:计算机、控制、通讯、显示技术等4大主要技术内容。自动化控制系统与先进的DCS分散型控制系统相结合,然后系统网络选择光纤环网为基础的工业局域网技术,现场站设有双机热备,这样才能维持自动化控制系统的有序进行。
2.3中央控制室
中心控制室安装了相应的监控设备,主要针对不同性能的计算机操作,具体为:两台彩色监视器,两台打印机,模拟屏控制计算机一台,还有一组大型马赛克模拟屏。这种模式能起到的作用有:1.系统工作之后能够广泛收集到各个时期的工艺参数、电气参数、生产设备等方面的信息,然后通过系统的分析信息来实现相应的操作控制;2.按照收集到的信息做好相应的处理,此外,还可以根据数据信息显示情况,来确定污水厂实际操作的状况,及时发现问题并解决问题。3.操作站彩色屏幕可以显示出污水处理厂的大部分信息,例如:流程图、参数值、机泵状态、报警信息等,这样可以随时帮助控制系统运用数据信息指令控制,让污水处理效果达到理想状况;4.运用计算机可以有效得判断出污水厂的操作秩序,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,并且把时间地点保存于硬盘上。
2.4现场控制站及系统功能
这选择的污水处理厂分为3个现场控制站,每个现场控制站都布置了MODICON QUANTUM系列PLC,PLC配双CPU热备及操作、显示终端。
2.4.1 PLC设置
1现场控制站布置在厂变配电室,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:格柵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: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.系统特点
3.1系统软件特点
Modicon Quantum在工作过程中,能够结合Windows的条件实施编程。Concept自身具备了多方面的调节作用,它主要包括了:串级PID控制、PID整合、模拟操作、函数发生器等,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了诸多的方便,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.新486和586CPU和高速背板:Modicon Quantum的操作平台基于486和586的CPU,它的容量最高可达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
把自动化技术运用在污水处理上是现代技术进步的表现,运用自动化控制处理污水过程中必须要把握全局,只有这样才能让系统正常工作,使污水处理实现全自动。
参考文献
[1] 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).
[2] 何京.污水处理划时代革命——“MBCE工法”[J].水利天地,2006,(01).
[3] 黄维生.浅淡我国污水处理工程的现状[J].西南给排水,2005,(03).
[3] 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
[关键词]自动化控制系统;污水处理;运用
中图分类号:P415.1+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0382-01
正文随着市场经济的不断发展,我国的生态环境问题却变得愈来愈严重,水污染问题渐渐成为制约经济发展的一大重要因素。早期传统的污水处理技术已经难以满足水资源保护需求。在经济效益不断增长的同时,我国的水污染问题变得愈加严重,很多工业污水没有经过处理就随便排放,导致水资源污染。对于这种情况,我们应该运用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的需要。
1.实例详情
有实例表明,有一个工厂的每日处理污水的量可以达到5万吨以上,2008年正式运行此项目。这个污水处理站运用的处理方法是:采用活性污泥氧化沟处理技术,运用这种技术对设备的要求很高,操作系统采用的是DCS分散型控制系统。整个处理装置旨在为了污水处理厂的数据采集、控制系统等方面的需要。
2.系统的组成
2.1自动化控制系统
系统大体上包括了数据收集、自动控制,处理信号等几项内容,可以全方位的实现污水处理,与此同时,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。现场主要布置了3个现场控制站,比如:PLC1、PLC2、PLC3,中央控制室设有两台操作站、一台模拟屏控制站、另外一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的根本目的是为了实现水资源保护和水污染处理,系统设计坚持的理念是“4C”技术,涉及到的工具有:计算机、控制、通讯、显示技术等4大主要技术内容。自动化控制系统与先进的DCS分散型控制系统相结合,然后系统网络选择光纤环网为基础的工业局域网技术,现场站设有双机热备,这样才能维持自动化控制系统的有序进行。
2.3中央控制室
中心控制室安装了相应的监控设备,主要针对不同性能的计算机操作,具体为:两台彩色监视器,两台打印机,模拟屏控制计算机一台,还有一组大型马赛克模拟屏。这种模式能起到的作用有:1.系统工作之后能够广泛收集到各个时期的工艺参数、电气参数、生产设备等方面的信息,然后通过系统的分析信息来实现相应的操作控制;2.按照收集到的信息做好相应的处理,此外,还可以根据数据信息显示情况,来确定污水厂实际操作的状况,及时发现问题并解决问题。3.操作站彩色屏幕可以显示出污水处理厂的大部分信息,例如:流程图、参数值、机泵状态、报警信息等,这样可以随时帮助控制系统运用数据信息指令控制,让污水处理效果达到理想状况;4.运用计算机可以有效得判断出污水厂的操作秩序,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,并且把时间地点保存于硬盘上。
2.4现场控制站及系统功能
这选择的污水处理厂分为3个现场控制站,每个现场控制站都布置了MODICON QUANTUM系列PLC,PLC配双CPU热备及操作、显示终端。
2.4.1 PLC设置
1现场控制站布置在厂变配电室,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:格柵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: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.系统特点
3.1系统软件特点
Modicon Quantum在工作过程中,能够结合Windows的条件实施编程。Concept自身具备了多方面的调节作用,它主要包括了:串级PID控制、PID整合、模拟操作、函数发生器等,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了诸多的方便,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.新486和586CPU和高速背板:Modicon Quantum的操作平台基于486和586的CPU,它的容量最高可达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
把自动化技术运用在污水处理上是现代技术进步的表现,运用自动化控制处理污水过程中必须要把握全局,只有这样才能让系统正常工作,使污水处理实现全自动。
参考文献
[1] 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).
[2] 何京.污水处理划时代革命——“MBCE工法”[J].水利天地,2006,(01).
[3] 黄维生.浅淡我国污水处理工程的现状[J].西南给排水,2005,(03).
[3] 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