城市排污泵站自动化控制系统

城市排污泵站自动化控制系统

城市排污泵站自动化控制系统是整个污水处理工程的重要组成部分，其设计好坏与控制设备选择是否适当，不仅关系着自控系统的性价比的高低而且对以后整个污水处理系统的运行、维护的难易有着重要影响。以某市污水处理厂这个实际工程为例，对城市污水处理自动化系统的设计进行详细描述。 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6万吨/天的污水处理厂，出水排入东海，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*分别经过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，出水达标提升排入东海。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示： 污水处理厂处理工艺流程 二、系统设计 从污水处理厂的工艺流程可以看出，该厂的主要工艺AICS反应器是改进SBR的一种， 要周期运行，AICS反应器的进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电 动设备支持，大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成，因此自控系统对整个周期的正 确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户，它的自控系统 优化程度越高，整个污水处理工艺的运行费用也会越低，这也说明了自控系统在整个处理工 艺中的重要性。为了保证污水厂生产的稳定和，减轻劳动强度，改善操作环境，同时提 高污水厂的现代化生产管理水平，在充分考虑本污水处理工艺特性的基础上，将建设现代化 污水处理厂的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：**合理、安 全可靠、经济实惠、开放灵活。 三、系统组成 污水处理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。自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择。本执行机构主要 是根据工艺的要求由工艺*人员确定，预留自控系统的接口。仪表的选择将在后面的部分 进行描述。信号采集控制部分主要包括基本控制系统的选择以及系统确定后控制设备和系统 通讯的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。 系统图如下所示 基本系统： 目前用于污水处理厂自控系统的基本形式主要有三种DCS系统、现场总线系统和基 于PC控制的系统。从规模来看三种系统所适用的规模是不同的。DCS系统和现场总线系 统一般适用于控制点比较多而且厂区规模比较大的系统，基于PC的控制则用于小型而且 控制点比较集中的控制系统。 系统通讯： 现场总线系统较主要的特点就是依赖网络通讯，分散控制和信号采集，较大程度的减少布线，节省安装和维护费用。现场总线主要是指从现场控制器或IO模块到监控系统的通讯网络。目前现场总线，根据通讯协议的不同可以分为很多种，比如，ProfiBus、Modebus、PPI等。 设备配置： 对于ProfiBus－DP网络来说只是提供了一个从现场到监控层的信息通道，但信号的 采集和执行命令的下达仍然需要由控制器和现场的IO模块组成的站来完成。ProfiBus－DP网络是一种主从站的网络结构。整个网络上较多可以有128个从站，但只有一个作为主站，所有的通讯事务都由主站来管理。 人机界面： 人机界面设备是直接与操作管理人员进行交流的监控视备，一般由两部分组成，即现 场监视设备和中控室监视设备。现场监视设备可以是PC机或是触摸屏，中控室监视设备 一般由工控机、模拟屏或投影仪等组成。监视设备应在兼顾投资的情况下，保证操作管理 人员可以对整个污水处理厂全面直观的监视与控制，现场监视设备一般在比较重要的单元 或控制事务比较大的从站中设置，以便操作人员及时对现场情况进行处理。 四、组态画面 我公司使用组态王组态软件对整个系统进行监控，使用简单、操作方便、功能强大，便于用户***熟练的操作整个排污监控系统，并且画面美观大方，带给用户一个良好的工作视觉环境。 组态画面如下： 五、现场安装图片 六、系统优点： 1、低投资：投资少 该系统除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪和液位计)为进口仪表外，其余部分在线仪表实现国产化国产化，节省了一部分投资费用。在自控系统的总线技术选取上、现场I/O控制设备和上位监控设备的选取上，均采用了性价比较高的产品，如PLC采用西门子S7-200系列等。 2、低费用：运行费用低 在占全厂能耗90%的原水提升和鼓风曝气这两个环节上，依托自动控制系统，进水段实现恒液位、变流量控制，由大功率变频装置拖动大流量潜污泵，涵盖了500—3000m3/h的流量范围，克服了多台泵切换启停，流量突变对后续工艺的水力冲击，也达到节能的目的，立式潜污泵的提水电耗较小。占全厂能耗75%以上的鼓风机选用单级高速离心风机，通过控制进口导叶开度调节风量，从而降低能耗，具体的作法是在夜间小水量和过渡工序时自动减小供气量。 3、管理操作简便