文件名称：污水处理厂自控系统的设计方案.doc
文件大小：85KB
文件格式：DOC
更新时间：2022-12-25 16:41:07
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污水处理厂自控系统的设计方案 污水处理厂自控系统是整个污水处理工程重要组成部分，其设计好坏与控制设备选择是 否适当，关系着自控系统性价比高低对以后整个污水处理厂运行维护难易有着重要影响 。笔者以某市污水处理厂这个实际工程为例，对污水处理厂自控系统设计进行详细阐述 。 一、污水处理厂概况 该污水处理厂位于市中区，为日处理能力为5万吨/天污水处理厂，出水排入黄海，水质 达到国家一级排放标准。 本工程采用水解－AICS处理工艺。其具体流程为：污水首先分别粗格栅去除粗大杂 物，接着污水进入泵房及集水井，经泵提升后流经细格栅和沉砂池，然后进入水解池， 。水解池出水自流入AICS进行好氧处理，出水达标提升排入黄海。AICS反应器为改进SB R一种。其工艺流程如下图1所示： 污水处理厂处理工艺流程 二、污水处理厂自控系统设计原则 从污水处理厂工艺流程可以看出，该厂主要工艺AICS反应器是改进SBR一种，需要周期运 行，AICS反应器进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电动设备支 持，大量电动设备开关都需要自控系统来完成，自控系统对整个周期正确运行操作至关 重要。好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗大户，它自控系统优化程度越高，整个 污水处理工艺运行费用也会越低，这也说明了自控系统整个处理工艺中重要性。 保证污水厂生产稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，同时提高污水厂现代化生 产管理水平，充分考虑本污水处理工艺特性基础上，将建设现代化污水处理厂理念融入 到自控系统设计当中，本自控系统设计遵循以下原则：先进合理、安全可靠、经济实惠 、开放灵活。 三、自控系统构建 污水处理厂自控系统是由现场仪表和执行机构、信号采集控制和人机界面（监控）设备 三部分组成。自控系统构建主指三部分系统形式和设备选择。本执行机构主工艺要求由 工艺专业确定，预留自控系统接口，仪表选择将后面部分进行描述。信号采集控制部分 主要包括基本控制系统选择以及系统确定后控制设备和必须通讯网络选择。人机界面主 指中控室和现场值班室监视设备选择。 1、 基本系统选择 目前用于污水处理厂自控系统基本形式主要有三种DCS系统、现场总线系统和基于PC控制 系统。从规模来看三种系统所适用规模是不同。DCS系统和现场总线系统一般适用于控制 点比较多厂区规模比较大系统，基于PC控制则用于小型控制点比较集中控制系统。 基于PC控制系统属于高度集成控制系统，其人机界面和信号采集控制可能都处于同一个 机器内，受机器性能和容量限制，本工程厂区比较大，控制点较多，采用基于PC控制系 统是不太合适。 DCS系统适用于模拟量多，闭环控制多系统。而现场总线系统主要优势是适用用于控制点 相当较少特别分散系统。从施工和维护角度来看，传统DCS系统布线工作量要远远大于现 场总线系统。此外，现场总线系统与DCS系统相比，还有最为重要一点是开发性好，扩展 方便。 本工程控制点700点左右，模拟量只占20％左右，属于规模比较小类型，这些控制点是以 工艺处理单元为界线分散厂区各处，本工程采用现场总线作为基本控制系统。 2、通讯网络选择 现场总线系统最主要特点就是依赖网络通讯，分散控制和信号采集，最大程度减少布线 ，节省安装和维护费用。现场总线主指从现场控制器或IO模块到监控系统通讯网络。目 前现场总线，通讯协议不同可以分为很多种，比如，ProfiBus、CAN、ControlNet、Dev iceNet FF Lon总线等。目前现场总线技术还没有统一标准，各自功能特点基本一致，本工程设计时 选用中小型控制系统应用非常广泛ProfiBus总线。其性价比较高，且国内推广时间长， 稳定性较高。 ProfiBus总线有三种形式DP、PA和FMS。PA总线是与智能仪表结合一起安全性非常高一种 ProfiBus总线形式，造价比较高，常用于石油化工冶金等行业；FMS总线适用于大范围和 复杂通讯系统，旨解决通用性通讯任务，传速速度中等；DP总线是用于传感器和执行器 级高速数据传速网络，不需要智能仪表配合，安全性略低于PA总线。本工程是污水处理 工程，对通讯安全性要求并不太高，通信任务比较简单，对系统传输速度有一定要求。 本工程采用ProfiBUS－DP网络，即用西门子S7系列PLC搭建整个系统。总线采用普通双绞 作为传输介质，通讯速率可以达到12MBP。 3、现场站设备配置选择 ProfiBus－DP网络来说提供了一个从现场到监控层信息通道，但信号采集和执行命令下 达仍然需要由控制器和现场IO模块组成站来完成。ProfiBus－DP网络是一种主从站网络 结构。整个网络上最多可以有128个从站，但一个作为主站，所有通讯事务都由主站来管 理。主站必须要有控制器（CPU），同时也可以安装IO采集模块。从站有