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污水处理厂自动化系统

2017/2/8 11:18:47

一、污水厂系统设计

污水调度监控系统对各个泵房站工艺参数、电气参数、设备的运行状况进行监控,控制、连锁、报警、以及报表的打印。通过使用调度中心和各个工艺站以之间的通讯连接,完成这个污水调度系统的实现。

这个系统由调度中心、通讯网络、现场传动和控制柜三部分组成。现场的控制和传动柜负责数据的采集以及协调工艺系统的运行。在通讯网络的支撑下,通过网络接口将数据及设备的运行状态等传递到调度中心。同时协调调度监控并对数据进行存储、打印、报警等。以及在这个基础上的现场和调度之间的指令配合。

中央调度中心设于综合楼中控室。现场一般设置三个子站,分别是进水泵房、鼓风机泵房、污泥浓缩脱水机房等。全厂通过通讯网络分为二级,即第一级为中控制监管,现场到调度中心采用以太网光纤环网;第二级为数据传输级,为现场控制站到现场设备之间的电缆连接。

污水处理厂的自动化系统的控制方式包括:本地手动控制、本地自动控制、检修模式、远程自动控制等几种方式。

(1)    调度中心

     污水监控中心主要由数据服务器,操作员站,工程师站,通讯网关,大屏幕、以太网交换机、防火墙、打印机、UPS电源等组成。

(2)    现场控制系统

     现场的控制柜主要有PLC、显示屏幕来组成。彩色的显示屏幕主要是来完成各种监控画面、数据采集的显示、设定参数等。PLC可以采用冗于的控制器。PLC本身带多种通讯协议的接口。包括的工艺:

     1.粗细格栅控制

       格栅控制通常情况下是采用时间和液位差两种控制模式的。正常的情况下,我们根据预先设定好的时间间隔及持续的时间运行,当格栅前后的液位差大于设定时,格栅除污机连续运行,直到液位差小到相关的要求的时候恢复正常的操作。

     2.提升泵

      根据水池的液位自动控制变频的频率。水池液位过低停泵。每一台泵的启动和总的运行时间要均衡。上位机实时监控泵的运行情况。

     3.氧化沟

    现场的PLC控制器,根据氧化沟内的溶解氧的含量采取一定的算法来调节转蝶的运行及其转速,并控制推进器刮泥桥的运行。

     4.污泥脱水

     污泥脱水机以及辅机由污泥脱水机控制器,并且协调污泥泵、加药装置、投配泵联动运行。

      5.鼓风机

    鼓风机根据其出口气体的信号,氧化沟的溶解氧能力为辅助信号,根据负荷的大小来自动调节阀门的开启程度。

(3)    通讯网络

     通讯网络是整个污水的核心部分。各个工艺站通过通讯网络系统形成一个“环”型统一的整体。来实现集中的监控、调度、控制等。基本上采用光纤的方式来完成网络的整体协调的。

     (4)数据管理

     可以通过C/S或B/S的结构来完成数据的传递,利用调度中心的数据服务器实时采集数据,并将数据存储完以后来传递给对应的客户端。在客户端可以通过相关的软件来完成数据的显示,打印。以及利用先进的B/S结构完成在线的实时的数据显示查看。同时也可以采用WEB发布的方式来实现网络上的浏览数据。

二、典型方案


三、案例分析

   (1)工程地点:河北晋州市污水处理厂工程

   (2)实施阶段:2009年9月-2009年11月

(3)工程概况:

晋州市污水处理厂工程是2009年我公司承接的污水处理自动化工程之一,其设计规模一期为3万立方米/天,总建筑规模为6万立方米/天。本工程主要工艺采用A/A/O处理工艺,工艺流程图如下:

市政污水管网       粗格栅       提升泵站       细格栅      曝气沉砂池

                                            C

水解调节池       初沉池       A/A/O生化池    二沉池     曝气生物滤池      

         污泥回流                    污泥回流      PAC

       

                                        Fe

接触消毒池        达标排放

 

该工程自控系统方案设计是我公司根据其工艺特点,采用集中管理和分散采集、控制的计算机监视、控制系统。该系统由中控室和现场采集控制站二级组成。系统集计算机技术、控制技术、通讯技术以及显示技术于一体,通过100M工业通讯网络将中央级上位监控站和现场子站相连,网络拓扑结构为星形连接,实现集中监测管理和分散采集、控制,体现了分散、易于管理、节约成本、便于维护现代控制系统特点,实现了信息、调度、管理集中与控制功能合理分散。

根据全厂总平面布置图和工艺特点共设3个现场站,4个现场子站,配置可编程逻辑控制器ABB公司的AC500系列主站PLC和通过CS31通讯协议连接AC31系列的子站PLC,主要工艺设备全部采用现场机旁控制和PLC自动控制两种方式,对粗格栅及进水泵站、细格栅、旋流沉淀池、生化工序、污泥回流、脱水机房、加氯间、检测分析仪表、电量参数等站点设备进行远程数据采集、监控、自动化控制等操作。在数据处理上,实现各类报表查询、打印,数据分析等功能。

晋州污水处理厂投产以来,自动化程度达到国内领先水平,污水处理达到一级A类排放标准,是新型现代化污水处理厂。