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在现代污水处理行业,采用三菱PLC进行自动控制,达到污水处理自动化控制,上位计算机进行工艺参数监视和设置的系统控制模式.
1、某水处理厂设计规模为日处理污水二万吨,出水标准为一级A。水厂工程采用CASS+深度处理工艺,厂区主要由格栅及沉砂系统、提升泵房、CASS池生物反应系统、曝气生物滤池系统、V型滤池系统及污泥浓缩系统构成。
2 污水处理控制系统的硬件设计
2.1 控制系统整体结构
污水处理厂自动化控制系统分为三级管理,包括生产管理级(中央控制室)、现场控制级(三菱PLC控制站)及就地控制级。现场各种数据通过三菱PLC系统进行采集,并通过主干通讯网络——工业以太网传送到中央控制室监控计算机集中监控和管理。同样,中央控制室监控计算机的控制命令也通过上述通道传送到三菱PLC的测控终端,实施各单元的分散控制。
(1)生产管理级(中央控制室)
中控室管理层是系统的核心,完成对污水处理过程各部分的管理和控制,并实现厂级的办公自动化。通过高分辨率液晶显示器及投影仪可直观地动态显示全厂各工艺流程段的实时工况、各工艺参数的趋势画面,操作人员可及时掌握全厂运行情况。
(2)现场控制级(三菱PLC站)
控制层是实现系统自动控制的关键。按照自动控制工艺要求,控制层的三菱PLC通过程序控制整个污水处理厂的设备,实现对现场设备运行状态以及参数(如压力、流量、温度、PH值等)的采集,以及执行管理层的命令。
(3)就地控制级(设备层)
将现场控制箱上的“就地/远程"旋钮切换至“就地"位置,通过箱上的“启动/停止"按钮实现设备的就地启停控制。
2.2 下位PLC系统配置
模块式三菱PLC控制系统的硬件部分主要包括CPU模块、I/O模块、通讯模块、电源模块、接口模块等,根据控制功能的复杂程度和控制对象的点号统计进行相应的配置。
据统计,PLC控制的I/O点共829,共分四个PLC控制站:1#PLC站仅有一个主站;2#PLC站仅有一个主站;3#PLC站包括主站和一个远程从站;4#PLC站包括主站和两个远程从站。各个控制站的功能和分别如下:
(1)污泥脱水机房工作站——1#三菱PLC控制站
负责采集水厂进水水质数据,以及格栅系统、旋流沉砂系统、污泥浓缩系统设备的状态采集和设备的控制。
(2)鼓风机房工作站——2#三菱PLC控制站
负责采集CASS池水质数据,以及搅拌系统、滗水系统、曝气系统设备状态的采集和设备的控制。
(3)曝气生物滤池工作站——3#三菱PLC控制站
负责采集曝气生物滤池水质数据,以及二次提升系统、曝气系统、反冲洗系统设备状态的采集和设备的控制。
(4)V型滤池工作站——4#三菱PLC控制站
负责采集V型滤池水质数据,以及反冲洗系统、出水系统设备状态的采集和设备的控制。
三菱PLC 控制系统实现了主站与从站的数据交换及数据处理,主站对各个从站的监控和人机交互的可视性。
2.3 上位监控系统硬件配置
工程师和操作员站设立在中控室,其主要由两套互为冗余的操作站、一套投影仪、一台故障打印机、一台图表打印机、一套UPS电源组成。
中控室的两台监控操作站,其中一台为系统监控管理计算机,可对在污水处理厂的各类设备状态、工艺过程参数进行实时检测和监控,提供给操作人员、管理人员进行运行管理的人机界面,另一台为信息监控管理计算机,负责实时和定时记录以及报表的生产和打印。