污水处理自动控制系统设计探究

1、污水处理自动控制系统设计探究摘要：污水处理是控制环境污染的重要措施，污水处理 过程具有多变性、非线性和随机性等特点，污水处理自动控 制系统的设计对污水处理具有十分重要的意义。在污水处理 厂中进行污水处理，合理地对其进行供配电系统的设计是保 证其正常运行的必然条件。本文以污水处理自动控制系统为 切入点，在阐述污水处理工艺流程的基础上，通过分析污水 处理自动控制系统设计要求，分别从污水处理自动控制系统 硬件设计和污水处理自动控制系统软件设计，对污水处理自 动控制系统的设计研究进行了相关探索，以期为污水处理自 动控制系统的设计提供参考。关键词：污水处理；自动；控制系统；设计中图分类号：u664. 9

2、+2文献标识码：a环境污染问题关系到人们的生产生活，在污水处理过程 中，随着人们对污水处理要求的逐渐提高，传统的污水处理 控制方法难以达到控制要求，使得污水处理的现状不容乐 观，还存在诸多亟待解决的问题。在新形势下，污水处理自 动控制系统的设计，运用现代化自动化控制处理污水满足了 污水处理的要求，在污水处理过程中发挥着重要的作用。如 何进行污水处理自动控制系统的设计是当前污水处理关注 的焦点。因此，研究污水处理自动控制系统的设计具有十分 重要的现实意义。鉴于此，笔者对污水处理自动控制系统的 设计进行了初步探讨。1污水处理工艺流程。近年来，从污水处理的实际需求 的环境出发，污水处理的工艺过程也日

3、趋复杂，污水处理工 艺流程按处理程度的不同，分为不同的处理阶段。具体说来, 污水处理一般可分为五个阶段，即预处理、一级处理、二级 处理、深度处理和污泥处理及处置。其中，预处理主要包括: 粗格栅、细格栅、沉砂池；一级处理主要包括：初沉池；二 级处理主要包括：生物滤池、曝气池和二沉池；深度处理： 常用的工艺有混凝沉淀和过滤。污泥处理主要包括浓缩、消 化、脱水、堆肥或卫生填埋。通过对需求进行详细的调研， 决定污水处理工艺流程应包括粗格栅、沉砂池、细格栅、初 沉池、生物滤池、提升泵房、曝气池、二沉池等，结构图如 图1所示：图1污水处理工艺流程图2污水处理自动控制系统设计要求污水处理自动控制系统，在设计

4、过程中，必须按照一定 的要求来进行设计，其具体内容如下：（1）所有的电气和机 械设备能够自动或手动操作，控制系统需包括报警、联锁和 控制回路。并且上述设备传送的信息应能够在控制面板和过 程控制计算机显示器上显示。（2）所有的设定值（液位、流 量、温度、ph值、溶解氧量）和计时器可以在控制系统中通 过操作面板或键盘更改。(3)通常，过程联锁的设定值不能 被未授权的人员通过操作面板修改，只有在输入正确的密码 之后，才能进行操作。(4)控制系统负责系统自动化运行的 监管，能实现24h全天候连续运转，并按工艺要求进行自动 操作。(5)利用工艺参数的反馈，实现过程的稳定控制(液 位、温度、流量、ph值和

5、溶解氧)，提高反应效率、节约能 源，并提高系统的抗冲击性能。(6)实现厌氧处理过程集水 井液位与2台入水泵、初沉池液位与2台冷却塔进料泵、均 衡池液位与2台调制池进水泵、2台浅液式搅拌机之间的连 锁控制。(7)实现冷却塔温度与冷却塔2台风扇、调制池回 流管温度与进料阀门xv-401a/b.碱液投加泵、盐酸投加泵、 磷酸投加泵以及尿素投加泵之间的联锁控制。(8)实现2台 初沉池污泥泵、进料阀门xv-401a/b.厌氧污泥泵、磷酸投 加泵以及尿素投加泵的时间控制。(9)实现调制池回流管流 量开关与进料阀门xv-401a/b.厌氧污泥泵、碱液投加泵、 盐酸投加泵、磷酸投加泵以及尿素投加泵之间的联锁控

6、制。(10) 实现好氧处理过程集水井液位与提升泵的联锁控制。(11) 实现曝气池溶解氧(do)与4台罗茨鼓风机的联锁控 制。(12)实现液位、温度、流量、ph值和溶解氧(do)的 高低限报警。(13)实现好氧处理过程加药设备的控制。(14) 实现脱水机房相关设备的运行状态显示及故障报警显示。(15)对所有带控制点的电机和泵实现启停控制。(16)实 现模拟量的历史趋势及趋势图表显示。（17）实现必要的流 量累计功能。（18）实现整个污水处理系统所有电机、泵的 故障报警。3污水处理自动控制系统硬件设计。污水处理控制系统 设计是污水处理的重要组成部分，污水处理自动控制系统具 有广阔的发展前景。在污水

7、处理系统中，关于污水处理自动 控制系统硬件设计，以下将从污水处理系统控制和plc控制 系统硬件的介绍来阐述，其具体内容如下：3.1污水处理系统控制介绍。污水处理系统控制对象既 有开关量又有模拟量，污水处理过程的共同特点就是开关 量多，模拟量少；与此同时，既有开环控制又有闭环控制， 具体在污水处理系统控制中，以逻辑控制为主，闭环控制为 辅。污水处理系统控制的控制系统包括两套cpu412控制器, 三条通讯链路，三个et200m从站。工程师站通过上位机监 控软件实现对全厂设备的监控、水质数据记录、生产报表等 功能。其中，自动控制柜是整个自动控制系统的核心部分， 自动控制系统的功能主要是由plc按照实

8、现编好的程序进行 控制。3.2 plc控制系统硬件介绍。可编程逻辑控制器，简称 plco plc控制系统在工业领域应用极为广泛，plc控制系统 硬件设计需要考虑的plc产品种类。从plc的定义上看，plc 实质是一种专用于工业控制的计算机，它采用了可编程序的 存储器，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用 户程序执行和输出刷新，并通过数字式和模拟式的输入和输 出，取代了继电器控制装置的要求，控制各种类型的机械 或生产过程。plc控制系统硬件，根据对控制系统工艺特点 和现场生产的条件，适应于现代工业的需要，例如采用了 s7-400 plc作为主站，从站采用有源底板总线的方式将各模 块从物理上和电气上连接起来，每块信号模块都带有总线连 接器。安装时先将有源底板装入导轨，然后依次将各模块插 入，最后将