工业控制自动化

污水处理自控系统简介 
一、概述 
    据目前国内外市场统计，主要污水处理工艺是活性污泥法，其周期性运行、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换、单独处理污泥是这类污水处理工艺的最大特点。所有电动设备开关都需要自控系统来完成，而且好氧系统在整个污水处理工艺中能量消耗最大，它的自控系统优化程度越高，整个污水处理工艺的运行费用越低，这也是泊明公司多年来针对各种污水处理工艺开发出来的自控系统的重要特点。针对各类污水处理工艺，量身打造的人性化的自动化控制系统，在充分考虑污水处理工艺特性的基础上，将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中，保证了污水厂生产的稳定和高效，减轻了劳动强度，改善了操作环境，同时提高了污水厂的现代化生产管理水平，全面体现出先进合理、安全可靠、经济实惠的特点。 

二、系统组成 
    污水处理厂的自控系统由PLC与计算机控制管理系统、仪表监测系统两部分组成。整个系统采用模块化设计，分层分布式结构，控制、保护、测量之间既相互独立又互相联系。系统的先进性设计以实现“现场无人职守，总站少人值班”为目的。设备装置的启、停及联动运转均可由中央控制室远程操纵与调度。 
    中控室监视设备是指挥和信息处理中心，采用工控机多屏显示加投影仪的模式，全面显示不同的工段，保证了操作人员监视的性。投影仪可以把所需要的任何画面进行放大显示，造价要远低于传统的模拟屏。工程的节能设计主要包括提升水泵的变频控制和好氧部分溶解氧自动调节控制两部分。通过变频器与液位计形成闭环控制，依托自动控制系统，进水段实现恒液位、变流量控制，由大功率变频装置拖动大流量潜污泵，完全涵盖了500—3000m3/h的流量范围，克服了多台泵切换启停，流量突变对后续工艺的水力冲击，同时根据水量变化调节水泵频率，降低了运行能耗。溶解氧浓度稳定在2mg/l左右，通过控制鼓风机来实现鼓风机的流量的调节，达到节能的目的。

    工程除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪)为进口仪表外，其余部分在线仪表实现国产化，节省了一部分投资费用，性价比较高。实时的各类数据形象地显示了总工艺流程图，分段工艺流程图，供电系统图、工艺参数，电气设备运行状态等。根据采集到的信息，自动建立数据库，保存工艺参数，电气设备运行状态、报警数据、故障数据，并自动生成工艺参数的趋势曲线。管理人员通过对工艺曲线进行分析、研究，进一步改进工艺运行方案，提高生产效率。如：水位、流量、压力、氧化还原电位、温度、污泥负荷、污泥龄、絮凝剂投加比例、单方污水污泥处理的电耗以及工艺其它各个工艺构筑物的电耗等等。系统采用全开放式、关系型、面向对象系统结构，能够支持不同厂家的硬件，并支持实时多任务，多用户系统的操作系统。 

三、系统技术指标 
   1）防护等级：分为室内地面上的设备用IP54，户外的设备用IP65；安装在水中或在井内的设备用IP68。 
   2）通讯网络：工业以太网数字通讯网络，环形拓扑结构，通讯波特率≥100Mbps，系统自适应恢复时间<300ms，通讯距离≥1Km，网络介质为直埋的光缆，在出现故障时，可在线增加或删除任意一个节点，都不会影响到其他设备的运行和通讯。 
   3）控制、状态及报警指示的数字信号：24VDC或220VAC电压信号；控制及监视的模拟信号是4～20mADC电流信号； 
四、工控设备软硬件组成 
   1）、PLC采用世界知名公司系列产品，PLC设备作为一套整体供货，设备主要包括：控制柜、PLC、通讯端口、I/O单元、触摸屏、UPS不间断电源等。PLC的输入输出控制点留有15%～20%以上的余量。网络配置方便灵活，除了产品本身的总线形式之外，还支持包括Profibus-DP、CANopen、DeviceNet、Ethernet、ARCNET、Modbus在内的多种通讯协议，并可以通过多种网络形式和其它系统连接。 
   2）采用具有网管功能的符合IEEE802.3标准的模块化交换机，存储转发交换模式。具有SNMP/WEB网络管理功能，支持SNMP TRAP自动故障报警，允许将网络设备的状态信息传递到HMI/SCADA软件中。交换机最大收发延迟不超过15μs，支持基于端口的VLAN设置、IGMP Snooping组播管理、IEEE802.3×流控制和SNTP协议。工作温度范围为0～60℃。 
   3）工业监控管理计算机主要配置：不低于 P4 2.4G/1G DDR内存/160G硬盘/3PCI/3ISA/AT×800主板/10－100M以太网接口/128M显存/DVD-RW/1.44M软驱/标准光电鼠标&键盘，具有2个10M/100M以太网（RJ-45）和RS485接口，不少于2个USB口。 
五、监控组态软件 
SCADA系统组态软件是一个精心设计开发的实时系统工作平台。系统需具有一下特点： 
     1）可兼容性：监控软件可以在不同的计算机上操作运行。 
     2）可联接性：可以容易地与不同的软件和硬件系统进行联接。 
     3）内部可操作性：可以混合网络上工作，并可与其它信息系统在数据层和用户层进行数据交换。 
     4）高可靠性：2台监控主机互为热备份，操作系统和监控软件具有冗余和容错功能。 
     5）提供SQL，ODBC进行数据交换。 
     6）系统支持远程登录访问功能和具有安全授权功能。