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項(xiàng)目案例：康卓科技與北京碧水源科技股份有限公司（碧水源）合作30余座國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)（控制柜）項(xiàng)目：

 

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題也越來越突出，當(dāng)前以手動(dòng)控制為主的生活污水處理系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)實(shí)際需求。我國(guó)先進(jìn)的污水處理廠大部分都是使用活性污泥法來進(jìn)行污水處理。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)水環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求，尤其是對(duì)新建的城市污水處理廠來說，氮、磷的處理要求要比以前更高，因此而開發(fā)出A2/O法與氧化溝法等改進(jìn)型的活性污泥工藝技術(shù)。相比發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)當(dāng)前的污水處理技術(shù)、設(shè)備以及處理的效果都是十分落后的。

 

 

如果對(duì)我國(guó)當(dāng)前污水處理廠的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，可以得出他們的特點(diǎn)與不足：

控制系統(tǒng)的層次及類型多但是水平不一

控制系統(tǒng)之間不能進(jìn)行良好的協(xié)調(diào)，通訊與監(jiān)控功能不完善；

自動(dòng)控制系統(tǒng)的配套產(chǎn)品十分落后

針對(duì)上述不足，我們提出了基于PLC控制的生活污水處理系統(tǒng)。

 

 

什么是PLC

PLC是可編程控制器的縮寫，它針對(duì)生活污水處理系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行信號(hào)，以相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與I/O模塊與其直接連接。PLC的基本結(jié)構(gòu)包括電源、I/O模塊、CPU模塊與編程器等主要部分。

 

污水處理控制系統(tǒng)

基于PLC控制的污水處理控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與PLC來對(duì)無事處理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化的控制。PLC的可靠性與穩(wěn)定性都是十分高的，而且它的抗干擾能力比較強(qiáng)，能很好地滿足現(xiàn)場(chǎng)控制的需求，只是缺少一個(gè)良好的人機(jī)交互界面；如果是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來控制，雖然有了方便性與靈活性，但是又沒有了PLC的優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)設(shè)計(jì)完美地結(jié)合了PLC與IPC的優(yōu)勢(shì)，將兩者有機(jī)結(jié)合起來。這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是上、下位機(jī)主從式的，各部分的功能分別是：

下位機(jī)：主控PLC，他與污水處理設(shè)備進(jìn)行連接，通過一號(hào)與二號(hào)PLC站來采集現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)本地報(bào)警、狀態(tài)判定與分站控制的功能。

上位機(jī)：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，他的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)是以組態(tài)軟件為核心，功能包括狀態(tài)顯示、故障記錄、時(shí)間日期、負(fù)荷記錄、系統(tǒng)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、模式選擇、報(bào)表統(tǒng)計(jì)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示等，有十分友好直觀的操作界面。

此外，上位機(jī)連接著UPS、打印機(jī)等輸入輸出設(shè)備。

 

 

PLC與工控機(jī)的集成系統(tǒng)中，兩者的數(shù)據(jù)交換是非常關(guān)鍵的，一般來說有兩種實(shí)現(xiàn)的方式，一是I/O卡，二是串口通信。

根據(jù)污水處理技術(shù)的技術(shù)流程，我們提出了對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的控制要求。

（1）格柵間。格柵機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)在上位機(jī)上顯示；自吸泵要準(zhǔn)備兩條，如果有一條發(fā)生故障，另一條會(huì)自動(dòng)替換故障泵開始運(yùn)行；軸流風(fēng)機(jī)要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置有啟停按鈕。

（2）隔油沉淀池。轉(zhuǎn)子泵要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置啟停按鈕；電磁流量計(jì)的范圍是0-50m3/s顯示隔油沉淀池旁邊的入口污水流量。

（3）調(diào)節(jié)池、事故池。對(duì)加藥混合反應(yīng)裝置與氣浮裝置都是進(jìn)行監(jiān)視但不控制，控制有手動(dòng)進(jìn)行，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，應(yīng)該上位顯示報(bào)警與蜂鳴報(bào)警器同時(shí)進(jìn)行。

（4）A/O池。平漿式攪拌機(jī)與潛水?dāng)嚢铏C(jī)都由現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制，系統(tǒng)只對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視。

（5）綜合工房。立式回用水泵要有兩臺(tái)，在正常液位時(shí)運(yùn)行一臺(tái)泵，低液位時(shí)停止，高液位時(shí)警報(bào)，但是有一臺(tái)泵發(fā)生了故障，則備用泵開始啟用，并且一直到故障泵完成修復(fù)，立式回流污泥泵也是如此；剩余污泥泵、化學(xué)污泥泵都是只監(jiān)不控，控制可在現(xiàn)場(chǎng)或控制柜進(jìn)行。

（6）綜合泵房。輸泥螺桿泵與空壓機(jī)都是只監(jiān)不控，上位顯示報(bào)警與蜂鳴報(bào)警器顯示設(shè)備故障。

 

 

污水處理站有獨(dú)特的庫管環(huán)境，空氣潮濕、控制設(shè)備分散、占地面積大，根據(jù)污水處理站的這種情況，其自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是“集中檢測(cè)、分散控制”。

污水處理站自控系統(tǒng)的控制形式是PLC與組態(tài)分級(jí)分布進(jìn)行控制，這樣在中控室就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各工況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且工藝過程自動(dòng)控制的原則是就地單獨(dú)控制。以系統(tǒng)控制的要求作為根據(jù)，我們對(duì)自控系統(tǒng)的框架進(jìn)行了確定。在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展受到高度重視的現(xiàn)代，我國(guó)生活污水處理系統(tǒng)十分落后的現(xiàn)狀如果不得到根本性的改變，科學(xué)發(fā)展觀就難以貫徹下去。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前污水處理系統(tǒng)存在的問題，生活污水處理過程本是比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，但現(xiàn)在PLC控制的生活污水處理系統(tǒng)借助PLC的優(yōu)勢(shì)，主控制器對(duì)其實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的操作；另外，工控機(jī)的使用讓資源管理、現(xiàn)場(chǎng)操作與過程控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了較優(yōu)化管理。

 

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