




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、污水处理厂自控系统工艺介绍污水处理厂位于市区或市郊,出水排入河流,水质达到国家一级排放标准。工程采用水解 AICS 处理工艺。其具体流程为:污水首先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,出水达标提升排入河流。 AICS 反应器为改进 SBR 的一种。其工艺流程如下图 1 所示: 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。污水处理厂自控系统设计的原则从污水处理厂的工艺流程可以看出,主要工艺 AICS 反应器是改进 SBR 的一种,需要 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
2、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。 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。先进合理、安全可靠、经为了保证污水厂生产的稳定和高效, 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: 济实惠、开放灵活。 残骛楼諍锩瀨濟溆塹
3、籟。自控系统的构建污水处理厂的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专业确定, 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必须通讯网 络的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1 、 基本系统的选择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
4、。 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。 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。基于 PC 的控制系统属于高度集成的控制系统, 其人机界面和信号采集控制可能都处于 同一个机器内, 受机器性能和容量的限制,本工程厂区比较大,控制点较多,因此采用基于PC 的控制系统是不太合适的。 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。DCS 系统适用于模拟量多,闭环控制多的系统。而现场总线系统的主要优势是适用用 于控制点相当较少而且特别分散的系统。从施工和维护的角度来看,传统的 DCS 系统布线 的工作量要远远大于现场总线系统。此外,现场总线系统与
5、 DCS 系统相比,还有最为重要 的一点是开发性好,扩展方便。 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。本工程的控制点在 700 点左右,模拟量只占 20 左右, 属于规模比较小的类型, 而且 这些控制点是以工艺处理单元为界线分散在厂区各处, 因此本工程采用现场总线作为基本控 制系统。 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2、通讯网络选择现场总线系统最主要的特点就是依赖网络通讯, 分散控制和信号采集, 最大程度的减少 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 、CAN 、 ControlNet 、 De
6、viceNet FF Lon 总线等。目前现场总线技术还没有统一的标准,各自的 功能特点基本一致,因此本工程设计时选用在中小型控制系统应用非常广泛的 ProfiBus 总 线。其在性价比较高,且在国内推广的时间长,稳定性较高。 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。ProfiBus 总线有三种形式 DP、PA和 FMS 。 PA 总线是与智能仪表结合在一起安全性 非常高的一种 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 用于大范围和复杂的通讯系统,旨在解决通用性通讯任务,传速速度中等; DP 总线是用于 传感器和执行器级的高速数据传速网络,不需要智能仪表配合,安全性
7、略低于 PA 总线。本 工程是污水处理工程, 对通讯安全性的要求并不太高, 通信的任务比较简单, 对系统的传输 速度有一定要求。因此本工程的采用 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 。 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。3、现场站设备配置的选择对于 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。 整个网络上最多可以有 128 个从站,但只有一个作为主
8、站, 所有的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。从站有两种方式: CPU IO 模块和通讯模块 IO 模块。第一种方式每个从站都由CPU ,每个站的控制事务都由本站完成, 与主站之间的通讯量比较少。 第二种方式是所有的 从站都没有 CPU ,所有的控制事务都由主站 CPU 来完成, 通过总线网络把命令结果传输到 从站完成,从站只是远程 IO 。 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。前述这两种从站组成方式各有自己的特点。 第一种方式, 控制比较分散, 通讯事务较小, 对网络的依赖不强,但每个站都有 CPU ,造价高。第二种方式,控制集中,控制事务对网 络依赖
9、性强,需要可靠的网络来支撑,同时对主站 CPU 的性能要求高,在软件编程和调试 方面具有很大的优势。 这两种方式对工程的现场安装布线施工影响比较少。 渗釤呛俨匀谔鱉调硯 錦。本工程控制点的规模施工调试工期比较短, 选用了性价比比较高的第二种方式作为从站 的组成方式即由西门子 IM153 通讯模块和 S7 300 系列 IO 模块组成,主站 CPU 选用 S7 315-2DP 系列。 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。4、人机界面设备的选择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
10、 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。 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。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。 本工程的从站的规模比较少, 厂区大小从操作距离来看并不大, 同 时现场操作间内均设有有线电话, 因此可在不设不设现场监视系统的情况下保证现场与中控 室的联络畅通。 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。中控室监视设备是全厂的指挥和信息处理中心, 其作用不言而喻。 中控室监视设备比较 传统的做法是模拟屏加工控机的方式, 这种方式造价比较高且复杂。 随着多屏卡
11、功能的不断 完善,现场又出现了工控机多屏显示加投影仪的模式。 多屏卡的安装使得一台工控机可以同 时拖动多台显示器, 并显示不同画面, 不同的工段可以同时显示, 保证了操作人员监视的全 面性。 投影仪可以把所需要的任何画面进行放大显示,也可以供人参观。 第二种方式的造价 要远低于传统做法。 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。5、其它成套设备的耦合本工程中鼓风机为高速离心风机, 脱水机为 2000mm 带宽脱水机, 均为大型设备。 这 些大型设备是由许多辅助电动部分与主机共同工作完成鼓风机和脱水机的正常工作。 本工程 设计要求大型设备都单独配有自己小型的控制器, 由供应商根据自己的经验编制相关程序并 预留 P
12、rofiBus DP 接口, 最终成为整个自控系统的一个从站。 这样就其它大型设备自控系 统与整个自控系统无缝连接,减少了不同供应商之间任务的交叉重叠。 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。监控软件的选择监控软件是人机交流的桥梁和翻译, 是保证整个自动控制系统易操作、 易维护最重要的 部分。应选用成熟、 先进并应用广泛的知名监控软件, 本项目选用亚控 kingview 组态软件。 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。自控控制系统与管理层的衔接自控系统操作与污水处理厂管理层的衔接主要是把自动控制系统收集到的全厂信息可 以顺利传输到管理层计算机, 管理人员可以在线查看污水处理厂的运行状况并调用相关的运 行数据。随着监控软件的
13、供应商对 INTERNET 技术的不断应用开发,监控软件都可以通过 局域网或 INTERNET 广域网进行信息发布,管理层或授权用户在任何可以上 INTERNET 网的地方便可浏览运行状况。而所使用MS IE 浏览器的安全性问题已经得到解决。 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。冗余问题由于本工程为污水处理厂工程, 其安全性和可靠性要求并不严格, 本设计没有对通讯网 络和控制器进行冗余配置, 只对上位工控机采用了双机热备配置。 笔者认为在资金允许的情 况下,应对主控制器进行冗余配置。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。自控系统的站点划分根据污水处理工艺的工作原理以空间分别特点, 在布线最小、 功能完整的情况下对全厂 的
14、站点进行了划分,子站为泵房站、水解池站、 1 号改进 SBR 站、 2 号改进 SBR 站、脱水 机房站和鼓风机房站。泵房子站负责提升泵房、粗格栅、 细格栅和沉砂池的数据处理, 脱水 机房站除负责脱水机房外,集泥池、浓缩池也归在该站内,其余子站负责各自的工艺单元。 主站为变电所站,设在变电所内。 猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。自控特点:1、低投资:投资少本工程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,节省了一部分投资费用。 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。另外,从工艺控制角度看,省去了一些不影响工艺运行要求的在线仪表,如 ORP 计、 气
15、体流量计等。不设现场监视设备的也是降低投资的重要原因之一。 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。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 S7-300 系列等。 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。本自控系统从以上几点节约了大量的费用。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,完全涵盖了 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为 4.75kwh/km3 。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。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。 识饒鎂錕缢灩 筧嚌俨淒。鼓风曝气控制画面:鼓风曝气控制画面:提高自控系统的可操作性, 使及时了解到处理系统运行的优劣本自控工程在上位软件二次开发过程从人性化角度出发, 管理者在任意时间和地点可对工艺系统进行全方面的监控, 状态。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。投资本工
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 来华留学生中级汉语综合课多模态线上教学研究
- 餐饮卫生安全教育培训
- 自我认知与心理健康
- 小班幼儿游戏活动课件设计
- 大班健康:吃进去的食物去哪了
- 解读护理条例案例
- 我爱游泳健康教育指南
- 颈椎影像检查技术课件教学
- 2025年吉林省中考招生考试数学真题试卷(真题+答案)
- 客服培训与发展战略
- CT增强扫描造影剂外渗的预防与处理
- 深静脉置管的维护与护理
- 孤独症业务管理制度
- 劳务服务购买协议书范本
- Alport综合征基因诊断
- 搜身带离技术课件
- 校准员试题及答案
- 2025-2030年中国临空经济行业深度评估及市场研究发展研究报告
- 芜湖劳动合同书版模板
- DB31/T 921-2015婚庆服务规范
- 学习解读《水利水电建设工程验收规程》SLT223-2025课件
评论
0/150
提交评论