一种污水处理厂自动化控制系统的实现

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一种污水处理厂自动化控制系统的实现

54一种污水处理厂自动化控制系统的实现

一种污水处理厂自动化控制系统的实现

金东辉（上海松江西部水环境净化有限公司，上海201614）

摘

要

随着科技的进步，一些经济发达城市的污水处理厂均配置了自动化技术水平愈来愈高的全厂综合自动化控制系统。上海松江西部水环境净化有限公司采用了悉雅特的MOXoc系列PLC系统及Citect组态软件，成功地实现了污水处理中进水、鼓风曝气等各个环节的自动化控制，为精细化污水处理及大幅降低生产运营成本提供了有力工具。

关键词：污水处理，自动化，组态，PLC

Abstracts

Asthetechnologyadvances,thesewagetreatmentplantsinsomeeconomicallydevelopedcities,areallequippedwiththeintegratedautomationcontrolsystemsofincreasinglyhighlevelofautomationtechnology,withoutexception．WiththeuseofStuartMOXocseriesPLCsystemandtheCitectconfigurationsoftware,SongjiangwesternwaterenvironmentpurificationCo,LtdofShanghaisuccessfullyrealizedtheautomationcontrolinwaterinflow,airblasting．

Keywords:sewagetreatment,automation,configuration,PLC

污水处理工艺过程中要用到大量的阀门、泵、风机及吸、刮泥机等机械设备，他们常常要根据一定的程序、时间和逻辑关系定时开、停。主要控制对象为：栅格、泵房、沉砂池、生物反应池、沉淀池、加氯间、鼓风机房等。另外，污水处理的工艺过程同其它工艺过程类似，也需要在一定的温度、压力、流量、液位、浓度等工艺条件下进行。但是，由于种种原因，这些数值总会发生一些变化，与工艺设定发生偏差。为了保持参数设定值，就必须对工艺过程施加一个作用以消除这种偏差而使参数回到设定值上来。

此类工作依靠人力来完成，显然近乎不可能，人总有疲倦的时候，不可能24小时盯住各类参数并进行调节控制。因此，基于现场设备自动化功能的全厂综合自动化的主要目标重点不仅仅是保证生产处理质量，而更现实的是减轻劳动强度、方便生产治理、进步设施设备的利用率、节能降耗、减员增效。一些发达国家的城市污水处理厂无不例外均配置了自动化技术水平愈来愈高的全厂综合自动化控制系统，其明显效果就是实现精细化处理及大幅降低运营成本。

本文主要以上海松江西部水环境净化有限公司的自控系统为背景，简单论述下自动化控制系统在污水处理中的应用。

储及曲线图、自动生成报表系统、报警提示等功能。

另一台主要负责接收外围泵站数据，剩余的一台主要负责厂区及泵站摄像头的监控。

（3）现场PLC站点

厂区设3个主PLC站及各子系统PLC，主PLC除处理自身的自控任务外，同时与子系统PLC及中控室工控机交换数据。各主PLC站配有一台工控机，负责监控现场相关数据。子系统包括：粗格栅系统、细格栅系统、旋流沉砂系统、加氯系统、活性气体控制系统、鼓风机系统、脱水体统、除臭系统等。

（4）分级控制

自控控制分3个等级，联动控制（PLC自动控制），集中控制（计算机电动控制），现场手动控制。

联动控制：现场设备选择开关切换到自动挡，计算机界面上设置自控系统为自动控制，PLC根据设置值、现场工艺参数，按照预先设定的工艺过程对设备进行控制。

集中控制：现场设备选择开关切换到自动挡，计算机界面上设置自动系统为集中控制，操作人员根据实际需要，在计算机上点动操作设备。

现场手动控制：现场设备选择开关切换到手动挡，计算机界面上设置自控系统为手动控制，操作人员在现场手动操作设备。

1系统介绍

本系统采用了悉雅特公司提供的MOXoc系列PLC系统及

Citect组态软件。

（1）控制网络

厂区内部的主网为工业光纤以太网，负责主PLC站、中控室计算机及现场计算机的数据交换。每个主PLC以Profibus

2

艺。

工艺控制

下面就简单介绍污水泵的开关工艺及鼓风机联动控制的工

DP现场总线方式和若干个设备子系统自带的内部PLC相连，

以通信方式获取各设备的状态和相关数据，向有关设备发出控制命令或设置参数。厂区内部的中控系统与外围泵站的通讯方式，以无限GPRS为主，公众电话网为辅。

（2）中控室计算机

根据自控需要，中控室设4台工业计算机，2台为I／O

2．1污水泵控制

（1）开泵和停泵

开泵时，遵循先开泵后开阀的工艺要求。若5s内系统没有接收到相应泵的运行信号则报警，并且停止启动泵。当泵正常启动5s后，系统发出开阀命令，并且有10s延迟判断是否阀门已脱离全关状态，在这个过程中若阀门已脱离全关状态，则继续等待3min，若阀门在这3min内没有全开，则报警。在报警时，若是阀门还没有脱离全关则停泵，若阀门已脱离全关状态，，报警时不停泵。否则阀门开到位，开泵完成。

停泵时，遵循先关阀门后停泵的原则。若要停泵时先发出要停的泵的相应的阀门关命令，若命令发出后5s内阀门没有脱离全开状态，则报警不停泵。若3min内阀门没有关到位，则报警不

Server,一台作为主机，与PLC交换数据，另1台作为备用机，获

取主机的数据；当主机出现故障时，系统自动切换，由原备用机进行与PLC的数据交换；主机恢复正常，则主机重新开始与

PLC的数据交换，备用机恢复从主机获取数据。I／OServer主要实现与厂区主PLC通讯、数据显示及设备控制、历史数据存

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