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污水處理廠自動化系統

2017-2-8 11:18:47

一、污水廠系統設計

污水調度監控系統對各個泵房站工藝參數、電氣參數、設備的運行狀況進行監控,控制、連鎖、報警、以及報表的打印。通過使用調度中心和各個工藝站以之間的通訊連接,完成這個污水調度系統的實現。

這個系統由調度中心、通訊網絡、現場傳動和控制柜三部分組成。現場的控制和傳動柜負責數據的采集以及協調工藝系統的運行。在通訊網絡的支撐下,通過網絡接口將數據及設備的運行狀態等傳遞到調度中心。同時協調調度監控并對數據進行存儲、打印、報警等。以及在這個基礎上的現場和調度之間的指令配合。

中央調度中心設于綜合樓中控室。現場一般設置三個子站,分別是進水泵房、鼓風機泵房、污泥濃縮脫水機房等。全廠通過通訊網絡分為二級,即第一級為中控制監管,現場到調度中心采用以太網光纖環網;第二級為數據傳輸級,為現場控制站到現場設備之間的電纜連接。

污水處理廠的自動化系統的控制方式包括:本地手動控制、本地自動控制、檢修模式、遠程自動控制等幾種方式。

(1)    調度中心

     污水監控中心主要由數據服務器,操作員站,工程師站,通訊網關,大屏幕、以太網交換機、防火墻、打印機、UPS電源等組成。

(2)    現場控制系統

     現場的控制柜主要有PLC、顯示屏幕來組成。彩色的顯示屏幕主要是來完成各種監控畫面、數據采集的顯示、設定參數等。PLC可以采用冗于的控制器。PLC本身帶多種通訊協議的接口。包括的工藝:

     1.粗細格柵控制

       格柵控制通常情況下是采用時間和液位差兩種控制模式的。正常的情況下,我們根據預先設定好的時間間隔及持續的時間運行,當格柵前后的液位差大于設定時,格柵除污機連續運行,直到液位差小到相關的要求的時候恢復正常的操作。

     2.提升泵

      根據水池的液位自動控制變頻的頻率。水池液位過低停泵。每一臺泵的啟動和總的運行時間要均衡。上位機實時監控泵的運行情況。

     3.氧化溝

    現場的PLC控制器,根據氧化溝內的溶解氧的含量采取一定的算法來調節轉蝶的運行及其轉速,并控制推進器刮泥橋的運行。

     4.污泥脫水

     污泥脫水機以及輔機由污泥脫水機控制器,并且協調污泥泵、加藥裝置、投配泵聯動運行。

      5.鼓風機

    鼓風機根據其出口氣體的信號,氧化溝的溶解氧能力為輔助信號,根據負荷的大小來自動調節閥門的開啟程度。

(3)    通訊網絡

     通訊網絡是整個污水的核心部分。各個工藝站通過通訊網絡系統形成一個“環”型統一的整體。來實現集中的監控、調度、控制等?;舊喜捎霉庀說姆絞嚼賜瓿賞緄惱逍韉?。

     (4)數據管理

     可以通過C/S或B/S的結構來完成數據的傳遞,利用調度中心的數據服務器實時采集數據,并將數據存儲完以后來傳遞給對應的客戶端。在客戶端可以通過相關的軟件來完成數據的顯示,打印。以及利用先進的B/S結構完成在線的實時的數據顯示查看。同時也可以采用WEB發布的方式來實現網絡上的瀏覽數據。

二、典型方案


三、案例分析

   (1)工程地點:河北晉州市污水處理廠工程

   (2)實施階段:2009年9月-2009年11月

(3)工程概況:

晉州市污水處理廠工程是2009年我公司承接的污水處理自動化工程之一,其設計規模一期為3萬立方米/天,總建筑規模為6萬立方米/天。本工程主要工藝采用A/A/O處理工藝,工藝流程圖如下:

市政污水管網       粗格柵       提升泵站       細格柵      曝氣沉砂池

                                            C

水解調節池       初沉池       A/A/O生化池    二沉池     曝氣生物濾池      

         污泥回流                    污泥回流      PAC

       

                                        Fe

接觸消毒池        達標排放

 

該工程自控系統方案設計是我公司根據其工藝特點,采用集中管理和分散采集、控制的計算機監視、控制系統。該系統由中控室和現場采集控制站二級組成。系統集計算機技術、控制技術、通訊技術以及顯示技術于一體,通過100M工業通訊網絡將中央級上位監控站和現場子站相連,網絡拓撲結構為星形連接,實現集中監測管理和分散采集、控制,體現了分散、易于管理、節約成本、便于維護現代控制系統特點,實現了信息、調度、管理集中與控制功能合理分散。

根據全廠總平面布置圖和工藝特點共設3個現場站,4個現場子站,配置可編程邏輯控制器ABB公司的AC500系列主站PLC和通過CS31通訊協議連接AC31系列的子站PLC,主要工藝設備全部采用現場機旁控制和PLC自動控制兩種方式,對粗格柵及進水泵站、細格柵、旋流沉淀池、生化工序、污泥回流、脫水機房、加氯間、檢測分析儀表、電量參數等站點設備進行遠程數據采集、監控、自動化控制等操作。在數據處理上,實現各類報表查詢、打印,數據分析等功能。

晉州污水處理廠投產以來,自動化程度達到國內領先水平,污水處理達到一級A類排放標準,是新型現代化污水處理廠。