污水處理廠自動化控制系統的應用
日期：2020-09-15 15:55:12 | 人氣：1410
污水處理流程
要根據環境的實際需求來對污水進行處理，當前，人們對環境的要求高，越來越關注污水的處理問題，從而導致污水處理的工藝過程較之以前變得更加復雜。一般來說，污水處理可分為五個階段，分別為：預處理、一級處理、二級處理、深度處理和污泥處理。在污水處理的過程中只有對這五個階段的各個階段進行嚴格的控制，最終才能得到處理合格的污水，總的來看，污水處理的流程圖如下圖1所示：
自動化控制系統
系統概況污水處理廠一般采用的是以PLC為核心的工藝過程自動監控系統，具有多變量、多任務和多設備的特點，并且，具有隨機性、耦合性和時變性，因此，污水處理系統是一個復雜的系統。為了保證其安全的運行，需要采用智能計算機的監控和科學的管理方法。
自動化控制系統系統組成
1、硬件系統
（1）中央監控系統。
中央監控系統是指通過借助于不同性能的計算機操作，從而完成對污水處理各環節的集中控制和檢測功能的部分，并且要配有顯示器、打印機等設施。它的作用為：收集運行中的各參數；對所收集的參數進行處理保存，以供后來的調配使用；污水處理過程中的信息，例如：參數值、機器狀態等都能通過顯示器顯現出來，方便快捷，使控制系統能及時運用數據信息指令控制，更好地處理污水；能準確及時地發現故障信息并反饋；打印報表、事故報告等。
（2）現場控制系統：
在污水處理廠，常常選用PLC作為現場控制系統中的控制器。PLC是一種新型工業可編程控制器。它是一種以計算機技術為基礎的局部控制器，但是較大的控制系統可以通過多臺PLC互聯來實現，它可靠性高并且抗擾能力強，因此適合于污水處理的現場環境。污水處理廠以中央控制室為中心，在作業現場設有多個現場控制站，中央控制室和各個控制站以及各個控制站之間都是通過網絡相連接，來實現信息的相互溝通。PLC控制系統實時對現場進行自動檢測并進行及時的數據傳輸，使得中央控制系統能及時有效地進行遠程數據控制，并且每個PLC控制子站都能根據自身的優化程序獨立運行，調節設備，優化控制功能，所以PLC是污水處理廠的控制核心部件，并且，PLC均采用模塊化結構，使用靈活，維修方便。
（3）模擬顯示屏：
模擬顯示屏是由計算機控制的，它的作用是負責顯示輸送過來的全廠生產工藝動態數據。從而使工作人員可以對整個污水處理系統進行有效的監控，若發現異常可以及時采取相關措施。
2、軟件系統
污水處理廠自動化控制系統的軟件系統常常配置多種軟件，其中包括：系統軟件、應用軟件等。
下面對這三種軟件分別做詳細的分析：
（1）系統軟件。
系統軟件多采用的是Microsoft Windows NT中文版網絡操作系統，它具有開放式軟件接口，能夠實現實時多任務、多用戶的目的。
（2）數據庫軟件。
數據庫軟件的目的是實時監控，生成操作記錄。它常常采用的是數據庫系統具有實時分布式關系。
（3）應用軟件。
應用軟件主要具有運行監控、生成和管理數據庫、控制系統組態、生成和查詢圖形、日常管理、設備管理等作用。管理人員可以通過鼠標或者鍵盤對系統進行管理和控制。運行監控：通過運行監控軟件對系統的工藝過程、運行數據和設備狀態進行控制，并且，可以控制和修改運行參數。控制系統組態：在遵守TCP/IP通訊協議的情況下，可以實現現場儀表和PLC之間、PLC與監控計算機之間和計算機與計算機之間的數據通信，生成各種控制回路，從而對系統控制回路的組成結構、控制方式和策略進行明確。生成和查詢圖形：應用軟件能夠畫出平面圖、工藝流程圖、電器接線圖等，對監控對象生成完整的實時監控畫面，從而可以使用戶在顯示器上查詢到監控對象的動態信息及相關故障。日常管理：應用系統的日常管理功能體現在對數據的管理上，它可以計算和處理所采集數據，自動分類，并且生成各種數據報表等，這樣有利于對系統的實時監控，并且，軟件系統的可靠性能夠保證數據的絕對安全，防止修改原始數據的非法操作。設備管理：應用系統能夠對系統中的各類設備的運行情況進行監控并將設備的運行數據實時記錄存儲下來，便于以后的設備檢修工作順利進行，使設備的維護工作更加有效開展。
3、系統的控制方式系統的控制方式一般采用三級控制層：
（1）遠程監控
中央控制室通過系統網絡對遠端的設備進行監控。技術人員可以通過計算機操縱監控機，對吸刮泥橋、曝氣機、提升水泵等主要生產設備的運轉狀態進行狀態監控，還可以獲得所需的數據和參數；
（2）現場監控
現場監控是通過現場的PLC的子站來完成的，現場的PLC子站能夠對現場的設備情況進行實時有效的監督和控制；
（3）手動監控
所有的現場設備的轉換開關都能手動控制設備的開啟和關閉，并且較之遠程控制，具有優先控制的功能，因此即使在PLC發生故障的時候，也能手動控制，將危險分散。
與傳統工藝相比，自動化控制系統具有不可比擬的優勢，污水處理自動化控制系統是一個復雜的工程，雖然現階段它的設計中還存在一些問題，但是隨著計算機技術和自動化技術的發展，自動化控制系統的功能一定會更加壯大。水處理自動化控制將朝著智能化和網絡化的方向發展。當前，隨著網絡技術和電子信息技術的發展和完善，我們只要是能抓住現代自動化系統的核心技術，實現科學的信息控制一體化，我們就能開發出更加可靠、快速和標準的自動化產品，使之更好地為污水處理系統服務。
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