污水處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計探究

1、污水處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計探究摘要：污水處理是控制環(huán)境污染的重要措施，污水處理 過程具有多變性、非線性和隨機(jī)性等特點，污水處理自動控 制系統(tǒng)的設(shè)計對污水處理具有十分重要的意義。在污水處理 廠中進(jìn)行污水處理，合理地對其進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計是保 證其正常運行的必然條件。本文以污水處理自動控制系統(tǒng)為 切入點，在闡述污水處理工藝流程的基礎(chǔ)上，通過分析污水 處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計要求，分別從污水處理自動控制系統(tǒng) 硬件設(shè)計和污水處理自動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計，對污水處理自 動控制系統(tǒng)的設(shè)計研究進(jìn)行了相關(guān)探索，以期為污水處理自 動控制系統(tǒng)的設(shè)計提供參考。關(guān)鍵詞：污水處理；自動；控制系統(tǒng)；設(shè)計中圖分類號：u664. 9

2、+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a環(huán)境污染問題關(guān)系到人們的生產(chǎn)生活，在污水處理過程 中，隨著人們對污水處理要求的逐漸提高，傳統(tǒng)的污水處理 控制方法難以達(dá)到控制要求，使得污水處理的現(xiàn)狀不容樂 觀，還存在諸多亟待解決的問題。在新形勢下，污水處理自 動控制系統(tǒng)的設(shè)計，運用現(xiàn)代化自動化控制處理污水滿足了 污水處理的要求，在污水處理過程中發(fā)揮著重要的作用。如 何進(jìn)行污水處理自動控制系統(tǒng)的設(shè)計是當(dāng)前污水處理關(guān)注 的焦點。因此，研究污水處理自動控制系統(tǒng)的設(shè)計具有十分 重要的現(xiàn)實意義。鑒于此，筆者對污水處理自動控制系統(tǒng)的 設(shè)計進(jìn)行了初步探討。1污水處理工藝流程。近年來，從污水處理的實際需求 的環(huán)境出發(fā)，污水處理的工藝過程也日

3、趨復(fù)雜，污水處理工 藝流程按處理程度的不同，分為不同的處理階段。具體說來, 污水處理一般可分為五個階段，即預(yù)處理、一級處理、二級 處理、深度處理和污泥處理及處置。其中，預(yù)處理主要包括: 粗格柵、細(xì)格柵、沉砂池；一級處理主要包括：初沉池；二 級處理主要包括：生物濾池、曝氣池和二沉池；深度處理： 常用的工藝有混凝沉淀和過濾。污泥處理主要包括濃縮、消 化、脫水、堆肥或衛(wèi)生填埋。通過對需求進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研， 決定污水處理工藝流程應(yīng)包括粗格柵、沉砂池、細(xì)格柵、初 沉池、生物濾池、提升泵房、曝氣池、二沉池等，結(jié)構(gòu)圖如 圖1所示：圖1污水處理工藝流程圖2污水處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計要求污水處理自動控制系統(tǒng)，在設(shè)計

4、過程中，必須按照一定 的要求來進(jìn)行設(shè)計，其具體內(nèi)容如下：（1）所有的電氣和機(jī) 械設(shè)備能夠自動或手動操作，控制系統(tǒng)需包括報警、聯(lián)鎖和 控制回路。并且上述設(shè)備傳送的信息應(yīng)能夠在控制面板和過 程控制計算機(jī)顯示器上顯示。（2）所有的設(shè)定值（液位、流 量、溫度、ph值、溶解氧量）和計時器可以在控制系統(tǒng)中通 過操作面板或鍵盤更改。(3)通常，過程聯(lián)鎖的設(shè)定值不能 被未授權(quán)的人員通過操作面板修改，只有在輸入正確的密碼 之后，才能進(jìn)行操作。(4)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)自動化運行的 監(jiān)管，能實現(xiàn)24h全天候連續(xù)運轉(zhuǎn)，并按工藝要求進(jìn)行自動 操作。(5)利用工藝參數(shù)的反饋，實現(xiàn)過程的穩(wěn)定控制(液 位、溫度、流量、ph值和

5、溶解氧)，提高反應(yīng)效率、節(jié)約能 源，并提高系統(tǒng)的抗沖擊性能。(6)實現(xiàn)厭氧處理過程集水 井液位與2臺入水泵、初沉池液位與2臺冷卻塔進(jìn)料泵、均 衡池液位與2臺調(diào)制池進(jìn)水泵、2臺淺液式攪拌機(jī)之間的連 鎖控制。(7)實現(xiàn)冷卻塔溫度與冷卻塔2臺風(fēng)扇、調(diào)制池回 流管溫度與進(jìn)料閥門xv-401a/b.堿液投加泵、鹽酸投加泵、 磷酸投加泵以及尿素投加泵之間的聯(lián)鎖控制。(8)實現(xiàn)2臺 初沉池污泥泵、進(jìn)料閥門xv-401a/b.厭氧污泥泵、磷酸投 加泵以及尿素投加泵的時間控制。(9)實現(xiàn)調(diào)制池回流管流 量開關(guān)與進(jìn)料閥門xv-401a/b.厭氧污泥泵、堿液投加泵、 鹽酸投加泵、磷酸投加泵以及尿素投加泵之間的聯(lián)鎖控

6、制。(10) 實現(xiàn)好氧處理過程集水井液位與提升泵的聯(lián)鎖控制。(11) 實現(xiàn)曝氣池溶解氧(do)與4臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)的聯(lián)鎖控 制。(12)實現(xiàn)液位、溫度、流量、ph值和溶解氧(do)的 高低限報警。(13)實現(xiàn)好氧處理過程加藥設(shè)備的控制。(14) 實現(xiàn)脫水機(jī)房相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)顯示及故障報警顯示。(15)對所有帶控制點的電機(jī)和泵實現(xiàn)啟停控制。(16)實 現(xiàn)模擬量的歷史趨勢及趨勢圖表顯示。（17）實現(xiàn)必要的流 量累計功能。（18）實現(xiàn)整個污水處理系統(tǒng)所有電機(jī)、泵的 故障報警。3污水處理自動控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。污水處理控制系統(tǒng) 設(shè)計是污水處理的重要組成部分，污水處理自動控制系統(tǒng)具 有廣闊的發(fā)展前景。在污水

7、處理系統(tǒng)中，關(guān)于污水處理自動 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計，以下將從污水處理系統(tǒng)控制和plc控制 系統(tǒng)硬件的介紹來闡述，其具體內(nèi)容如下：3.1污水處理系統(tǒng)控制介紹。污水處理系統(tǒng)控制對象既 有開關(guān)量又有模擬量，污水處理過程的共同特點就是開關(guān) 量多，模擬量少；與此同時，既有開環(huán)控制又有閉環(huán)控制， 具體在污水處理系統(tǒng)控制中，以邏輯控制為主，閉環(huán)控制為 輔。污水處理系統(tǒng)控制的控制系統(tǒng)包括兩套cpu412控制器, 三條通訊鏈路，三個et200m從站。工程師站通過上位機(jī)監(jiān) 控軟件實現(xiàn)對全廠設(shè)備的監(jiān)控、水質(zhì)數(shù)據(jù)記錄、生產(chǎn)報表等 功能。其中，自動控制柜是整個自動控制系統(tǒng)的核心部分， 自動控制系統(tǒng)的功能主要是由plc按照實

8、現(xiàn)編好的程序進(jìn)行 控制。3.2 plc控制系統(tǒng)硬件介紹?？删幊踢壿嬁刂破鳎喎Q plco plc控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，plc控制系統(tǒng) 硬件設(shè)計需要考慮的plc產(chǎn)品種類。從plc的定義上看，plc 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，它采用了可編程序的 存儲器，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用 戶程序執(zhí)行和輸出刷新，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸 出，取代了繼電器控制裝置的要求，控制各種類型的機(jī)械 或生產(chǎn)過程。plc控制系統(tǒng)硬件，根據(jù)對控制系統(tǒng)工藝特點 和現(xiàn)場生產(chǎn)的條件，適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要，例如采用了 s7-400 plc作為主站，從站采用有源底板總線的方式將各模 塊從物理上和電氣上連接起來，每塊信號模塊都帶有總線連 接器。安裝時先將有源底板裝入導(dǎo)軌，然后依次將各模塊插 入，最后將