湖州职业技术学院自动化类专业毕业论文
毕业论文
题目: 基于PLC和MCGS的水处理控制系统
学生倪泽旭
专业生产过程自动化技术
指导教师魏翠琴
完成日期2011年5月
湖职院自动化类专业毕业论文
基于PLC和MCGS的水处理控制系统
学生：倪泽旭
指导教师：魏翠琴
2011年5月
摘要
本文采用PLC、触摸屏设计了纯净水处理控制系统，阐明了纯净水处理
的工艺过程（正常生产流程和装置清洗流程）及PLC的控制功能（控制泵的启停、阀门的通断和现场模拟量数据的采集）。系统运行表明，设计合理有效，产水水质达到了纯净水水质的各项指标。
对系统的硬件、软件结构和工作原理进行了说明，并且重点介绍了西门子PLC的子程序调用结构和对模拟量处理的软件编程及在与MCGS嵌入式一体化触摸屏通讯时的编程注意事项。本系统为无人值守系统，运行表明，有效地解决了该煤矿饮用水水质差的问题，为纯净水给水创造了客观的经济效益和社会效益，达到了节能、降耗的目的。
关键词：PLC；MCGS；石英砂过滤器；活性碳过滤器；超滤；反渗透；
目录
.
摘要 (Ⅰ)
目录 (Ⅱ)
第1章绪论 (1)
1.1 水处理国内外的现状 (1)
1.2水处理的背景 (2)
1.3 课题设计的内容 (2)
第2章系统控制方案的确定 (3)
2.1 水处理的工艺流程 (3)
2.2水处理的控制要求 (4)
2.3 系统设计的方案及组成 (5)
第3章系统硬件的选型 (7)
3.1 PLC型号的选择 (7)
3.2 相关仪器选型 (9)
第４章系统软件设计 (11)
4.1 PLC控制器程序设计 (11)
4.2人机界面结构设计 (13)
结论 (17)
致谢 (17)
参考文献 (18)
附录Ⅰ控制接线图 (19)
附录Ⅱ系统程序 (20)
第1章绪论
1.1 水处理国内外的现状
国际上，大规模的水污染治理是在第二次世界大战后，随着50年代经济的蓬勃发展带来的60年代日益严重的环境污染而展开的。水处理设施中，城市排水管线和水处理厂的兴建在水污染控制中发挥着骨干作用。至70年代末，美国投入了数千亿美元兴建了18000余座城市水处理厂，英国、法国、德国耗费巨资兴建7000至8000座城市水处理厂。这些水处理厂的投入对国家的水体污染改善起了关键的作用，也为人类治理水污染积累了丰富的经验。现在这些国家的水处理水平又有了进一步提高。
我国的水处理发展较慢，近年来，受到各级政府的高度重视，建设的水处理厂近200座，总投资百亿元。目前，我国已建成并投入运行的水处理厂266座。但同其他发达国家相比还存在很大差距，且具有明显的地区差别。我国水处理落后不仅体现在水处理厂的数量上，更重要的是，我国的自动控制水平与发达国家相比还存在很大差距，控制技术不能满足许多复杂的工艺要求，导致水处理率严重低下。图1-1有关国家水处理情况对比
图1-1有关国家水处理情况对比
图1-1有关国家水处理情况对比
1.2水处理的背景
环境保护是我国的一项基本政策。随着国家西部大开发战略的推进和三峡工程的兴建，三峡库区的环境保护，尤其是库区沿江河水污染的防治已陆续启动。目前，在全国684个城市中我国仅有200余座在建和建成的城市水处理厂，并且集中在七八十个城市中，全国大约还有600个城市没有水处理厂。又因为我国的自动化水平比较低，全国城市水处理率仅达到20%,其他发达国家已达到85%以上。
我国在水处理自动化控制方面控制水平低、品质也比较差，这也是造成我国和发达国家水处理指标差距的一个重要因素。前几年国家环境保护总局曾对我国55个城市的5000多套工业废水处理设施进行了大规模的调查。结果表明，进行效果良好的只占24%，而简称后没能运作或处理能力达不到设计能力一半的设施竟占63.8%。为了改变我国水处理技术的这种现状，中央政府、有关部门和研究机构都倾注了较大的注意力，十分重视这方面的研究。2001年国家自然科学基金列出专项，支持开展水处理厂自动控制系统的研究，力求使我国水处理行业的监控水平达到人机和谐，便于管理监测的高水平。
1.3 课题设计的内容
利用可编程控制器（PLC）和MCGS监控软件实现对水处理的控制
（1）运行方式：自动运行和手动操作无扰动切换
（2）用户界面：现场工艺流程图显示
（3）生产过程数据实时监控：动态显示水箱液位、阀、泵的开/关状态
（4）报警功能：实时报警和历史报警的功能，记录故障时间、原因
（5）实时趋势和历史趋势显示功能
第2章系统控制方案的确定
2.1 水处理的工艺流程
根据原水水质条件、纯水系统对水质的要求，纯净水处理工艺流程为：
另外包括过滤器反洗系统、加药系统、各种电磁阀、压力保护开关等。
（1）原水箱用于贮存进入本系统的原水，其目的是为了缓冲和调节过滤器正常工作和反冲洗时的流量调节，防止水压波动影响到系统运行，保证系统的进水量及进水水质的稳定。原水泵是给石英砂过滤器、活性炭滤器等提供正常的工作压力(稳压供水)。
（2）石英砂过滤器是一种压力式过滤器，它利用过滤器内所填充的精制石英砂滤料，当原水自上而下流经滤料层时，水中的悬浮物、杂质和颗粒物及农药、锰、细菌、病毒等污染物被除去，从而使水的浑浊度降低。
（3）活性炭过滤器是一种压力式过滤器，经石英砂过滤器初步净化的水，自上而下流经活性炭料层时，水中的余氯、有机物、胶体硅、异味及部分重金属被活性炭吸附，从而达到原水的净化的作用。
（4）保安过滤器防止预处理装置在工作或反冲洗时的微小颗粒泄漏，进入超滤及反渗透装置中，影响装置的使用寿命。
（5）超滤装置的作用是去除水中含有的大部分胶体硅，大量的有机物等，使水得到净化。
（6）中间水箱的作用是使超滤装置产水侧承受较低的压力，避免超滤膜受到背压而导致不可恢复的损坏，同时缓冲由于后级反渗透装置增压泵和高压泵启停时造成的压力波动，并可通过中间水箱的液位控制超滤装置的启、停运行。增压泵和高压泵的作用是为反渗透装置提供正常工作压力，保证反渗透系统的正常运行。
（7）反渗透装置是一种新兴的膜分离高新技术产品，是本系统装置中最关键设备，它不仅能连续除去水中大部分碳酸根、硫酸根等无机离子，还能除去水中绝大部分的有机物、细菌、热源病毒和微粒等。为进一步减少源水小颗粒对RO 系统的影响，特设置5μ保安滤器作为RO系统的前置过滤器。
（8）纯水箱在系统中起储存和缓冲作用，平衡产水和出水。图2-1给出了水处理工艺流程图。
图2-1工艺流程图
2.2水处理的控制要求
本系统为1.5M3/H水处理系统，系统主体设备主要包括石英砂过滤器1台，活性炭过滤器1台，超滤装置1台，反渗透装置1台，保安过滤器3台，风机—水泵4台。所有设备由不同的管道相连构成纯水处理系统。从原水泵来的原水首先进入石英砂过滤器除去大颗粒悬浮物等杂质，再进入活性炭过滤器处理，使水的浊度和导电度达到一定的标准后经保安过滤器、超滤装置进入反渗透装置除去大量的含盐离子，此时的水变为淡水，系统出力为1.5M3/H（20℃），出水水质指标符合国标GB17323-1998。此外，砂滤、碳滤、超滤及反渗透装置每次运行结束后都需要清洗，这些工作都需要PLC程序控制来完成。
纯净水处理自动控制系统的要求是：
（1）砂滤、碳滤的正、反洗时间、超滤的反洗时间及砂滤、碳滤超滤和反渗透的连续工作时间可以从触摸屏上设置。
（2）砂滤、碳滤先反洗后正洗再运行，砂滤、碳滤正反洗时，超滤进水阀关闭；超滤反洗时，砂滤、碳滤出水阀关闭；且正反洗及运行切换时，相关气动阀遵循先开后关的原则，防止入口压力波动太大，发生“憋压”现象。
（3）四路模拟量信号：进水压力、浓水压力、进水电导、产水电导经过一进二出隔离模块，一路送PLC以便触摸屏显示。
（4）系统正常运行时，进水压力量程为2.5MPa,浓水压力量程为1.0MPa、进水电导量程为2000μs/cm、产水电导量程为20μs/cm。
（5）原水进行水处理控制系统后，产水水质指标达到要求的范围。
无人值守的控制系统具体实现的功能如下：
（1）手动试车：出厂调试或系统运行故障时，可进行手动调节。
（2）显示功能：实时显示现场被控设备的运行状态（气动阀的开关状态、水箱水位状态、泵工作状态等）、过滤器工作时间、反渗透进出水压力值和电导值等。
（3）参数设置：操作人员可对过滤器的正、反洗时间和工作时间进行参数设置。
（4）报警功能:当某一模拟量（如压力）测量值超过给定值范围或某一开关量（如泵的启停）发生变化时，可根据不同的需要发出不同等级的报警。
2.3 系统设计的方案及组成
系统方案的确定对一个控制系统的配置来说相当重要，整个系统的自动化程度与其有着密切的关系，它直接影响着整个系统操作功能的顺利实现，所以在对系统进行方案确定之前，必须搞清楚系统的所有受控对象以及参与控制的所有设备。由于水处理系统涉及的受控对象有16个电磁阀、原水泵、增压泵、高压泵、清洗泵、加药泵等，还有4路模拟量的监控，所以必须考虑所有的控制点数，然后给每个输入或输出点指定一个I/O位，这样就可以计算出所有的I/O点数。
根据系统的大小和控制对象的复杂程度及成本考虑，按照I/O点数最后
要留出足够余量（15％左右）作为备用，便于将来系统增容扩建或改造。我们主PLC选择了西门子S7200系列PLCCPU226 CN， AC/ DC/RLY，24点输入/16点输出；EM223CN数字量输入/输出混合模块，该模块为8点输入/8点输出；EM231CN 模拟量输入模块，该模块为4输入点，接受压力变送器和电导仪出来的4～20mA 电流信号，即反渗透进水压力、产水压力、进水电导、浓水电导。在无人值守的环境下，配有触摸屏，通过人机交互画面，工作人员可以形象直观的了解现场工艺参数及设备的运行状况。图2-2给出了控制系统方框图。
图2-2 控制系统方框图
隔离模块
系统启动、停止及故障复位按钮
各种过载、保护开关 5种泵运行
压力、电导4～20mA 模拟量输入（4路）
两种过滤器各5个阀门 超滤进水阀 超滤、反渗透阀门
4个水箱液位开关（高、中、低各三个） TPC7062K
EM231 EM223
CPU 226CN S7200 PLC 手动/自动及备用 运行、报警指示灯
第3章系统硬件的选型
3.1 PLC型号的选择
该控制系统选用西门子公司的S7200 CPU226 AC/DC/RLY。其中AC为模拟量输入，DC为数字量输入，RLY为继电器输出。图3-1为OLC端子图。
图3-1 PLC端子图
图3-2 CPU226的特性
PLC的I/O模块的主要类型有：数字量输入模块、数字量输出模块、数字量输入/输出混合模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和模拟量输入/输出混合模块。正确地连接输入和输出电路，是保证PLC安全可靠工作的前提。本系统根据控制要求的需求选用了EM223CN数字量输入/输出混合模块，该模块为8点输入/8点输出；EM231CN模拟量输入模块，该模块为4输入点。表1为本系统的I/O 分配表。控制接线图详见附录Ⅰ。
表1 I/O分配表
地址输入地址输出
I0.0 启动按钮Q0.0 原水泵启动
I0.1 停止按钮Q0.1 增压泵启动
I0.2 故障复位按钮Q0.2 高压泵启动
I0.3 原水箱高液位Q0.3 清洗泵启动
I0.4 原水箱中液位Q0.4 加药泵启动
I0.5 原水箱低液位Q0.5 石英沙过滤器进水阀
I0.6 中间水箱高液位Q0.6 石英沙过滤器出水阀
I0.7 中间水箱中液位Q0.7 石英沙过滤器反洗阀
I1.0 中间水箱低液位Q1.0 石英沙过滤器上排阀
I1.1 清洗水箱高液位Q1.1 石英沙过滤器下排阀
I1.2 清洗水箱中液位Q1.2 活性炭过滤器进水阀
I1.3 清洗水箱低液位Q1.3 活性炭过滤器出水阀
I1.4 纯水箱高液位Q1.4 活性炭过滤器反洗阀
I1.5 纯水箱中液位Q1.5 活性炭过滤器上排阀
I1.6 纯水箱低液位Q1.6 活性炭过滤器下排阀
I1.7 原水泵过载Q1.7 超滤进水阀
I2.0 增压泵过载Q2.0 超滤出水阀
I2.1 高压泵过载Q2.1 超滤反洗阀
I2.2 清洗水泵过载Q2.2 超滤排放阀
I2.3 原水泵出口高压开关Q2.3 反渗透排放阀
I2.4 超滤进水压力保护Q2.4 清洗水箱进水阀
I2.5 超滤反洗压力保护Q2.5 运行指示
I2.6 高压泵低压保护Q2.6 报警指示
I2.7 反渗透高压保护Q2.7 自动指示
I3.0 手动/自动
3.2 相关仪器选型
压力变送器选用SP1M1F2A0D5。SP系列压力变送器是引进国外关键部件和技
术制作的产品，可以用来连续测量过程流体（液体、气体、蒸气）的压力变化将
被测量压力转换成4～20mA标准电流信号输出，并与其它测控单元进行组合，构
成自控系统，广泛用于石油、化工、冶金电力、医药、啤酒、水处理等行业的工
艺流程测控。
触摸屏选用TPC7062K。这款触摸屏是昆仑通态多年研究的众多人机界面中
最经济实惠的一款，具有如下优势：
◆高清：800X480分辨率
◆真彩：65535色TFT，丰富的图形库
◆可靠：按照工业三级标准生产，采用LED背光
◆性能：400M主频、WinCE系统、MCGS组态软件、64M存储空间
◆方便：支持U盘备份、恢复
◆环保：低功耗，整机功耗仅6W
◆时尚：宽屏、超轻、超薄
◆服务：立足中国，全方位本土化服务
根据以上选择绘制了表2 硬件配置一览表
表2 硬件配置一览表
序号名称型号及规格数量
1 可编程控制器S7200 CPU226 CN AC/DC/RLY 24/16
1台
订货号：6SE7 216-2BD23-0XB8
1台
2 模拟量输入模块EM231 CN 4输入
订货号：6SE7 231-0HC22-0XA8
1台
3 数字量输入/输出模块EM223 CN 8输入/8输出 2
4 VDC
订货号：6SE7 223-1PH22-0XA8
4 压力变送器SP 1M1F2A0D5
2只
量程分别为：0～2.5MPa 和0～1.0MPa
TPC7062K 1个
5 MCGSTPC嵌入式一体
化触摸屏
6 通讯电缆USB 1条
7 1进2出隔离模块2个
石英砂过滤器活性炭过滤器超滤器 RO装置
图3-3现场装置
第４章系统软件设计
控制系统的软件包括控制器和触摸屏两部分。控制器PLC编程在西门子STEP 7-Micro/WIM上实现，人机界面采用昆仑通态MCGSTPC1062K嵌入式一体化触摸屏来完成。
4.1 PLC控制器程序设计
本工程根据工艺特点，在PLC编程中采用了主程序调用子程序模块的形式，增强了程序的可读性，缩短了PLC的扫描周期。子程序有初始化、控制块、液位块、原水泵块、砂滤块、碳滤块、超滤块、反渗透块、清洗块、故障块、模拟量块、手动块、显示块、均值块、滤波块，如图4-1所示。以模拟量采集、运算为例，本工程使用的模拟量为来自压力变送器和电导仪的4～20mA电信号，当来自变送器和电导仪的信号不在4～20mA范围内（低于零点或超出量程）时，我们在模拟量块子程序中去除超出范围（小于6400（4mA）和大于32000（20mA））的干扰信号，对模拟信号采集100次，把100次信号进行均值和滤波运算，使得送到触摸屏进行数据的监控管理。图4-2给出了控制系统程序流程图。系统程序详见附录Ⅱ。
图4-1 PLC编程界面
结束原水泵停止
超滤反洗
时间
反渗透排放
砂滤工作时间开始
砂滤进出水阀门碳滤进出水阀门超滤进出水阀门
延时3S
原水泵启动
碳滤工作时间超滤工作
时间
反渗透工
作时间
砂滤反洗
砂滤反洗时间
砂滤正洗
砂滤正洗时间
碳滤反洗
碳滤反洗
时间
碳滤正洗
碳滤正洗
时间
超滤反洗
图4-2控制系统程序流程图
4.2人机界面结构设计
人机界面（HMI）的开发采用MCGS6.8嵌入式软件。MCGS嵌入版组态软件是昆仑通态公司开发专用于MCGSTpc的组态软件，主要完成现场数据的采集与检测、前端数据的处理与控制。MCGS嵌入版组态软件与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备，如各种可以灵活组态的智能仪表、数据采集模块、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。
MCGS组态设计过程如下：
１．工程建立
(1)鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，自动在安装目录下生成新建工程。
(2)选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出“保存”按钮，完成创建。设备连接
(3)在“设备窗口”中双击“设备窗口”图标进入。
(4)点击工具条中的“工具箱”图标，打开“设备工具箱”。
(5)单击“设备工具箱”中的“设备管理”按钮，弹出如图4-3所示窗口：
图4-3设备工具箱
(6)双击通用串口父设备，添加成功串口父设备。
(7)根据系统要求选择添加合适的子设备，因下位机采用西门子PLC，故选择“西门子_S7200PPI”,如图4-4所示。
图4-4设备管理窗口
(8)双击“设备0—西门子S7_200PPI”，进入设备编辑窗口，单击“增加设备通道”进行通道设置，“确认”后，如下图4-5所示。
图4-5设备通道
2.建立画面
(1)在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”、“窗口1”等等。
(2)选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。
(3)将窗口名称改为工艺流程，其他不变，单击“确定”。
(4)将工艺流程窗口设置为启动窗口如图4-6所示。
图4-6用户窗口
(5)双击进入“工艺流程”窗口，是一副空的图，在上面进行画面的绘制。同理
建立“泵手动操作”窗口、“砂滤碳滤手动操作”窗口、“超滤渗透清洗手动操作”
窗口、“主菜单”窗口、“压力曲线”窗口、“电导曲线”窗口、“故障信息”窗口、“参数设置”窗口、“压力历史曲线”窗口、“电导历史曲线”窗口。
3.MCGS组态软件监控
图4-7给出了工艺流程画面。在工艺流程画面中，可以准确形象的反映现场阀门的启停状态，泵的启停状态，并均有颜色变化来显示其运行情况，如气动（或泵）开启时颜色为绿色，关闭时为红色。通过百分比填充，形象地显示了四个水箱的高、中、低液位。在整个系统管网的各个控制点均有相应的数据显示，如过滤器工作时间，RO（反渗透）进水压力、产水压力、进水电导和浓水电导等，真实地反映了各个控制点的当前值。总之，画面中，主体设备位置确切，工作状态形象生动，各种参数“就地显示”，整个系统运行工况集于一屏，一目了然，为现场操作人员提供了方便。图4-8为主菜单，我们可以在上面进行一系列操作。通过对系统的控制可以得到一些数据，图4-9为阀门操作界面，图4-10为参数设置，我们可以在里面设置各个工作过程的时间。
图4-7工艺流程画面
图4-8操作主菜单
图4-9阀门操作界面
图4-10 参数设置图
天水工业园区 污水处理厂自控系统 技 术 方 案 北京华联电子科技发展有限公司 2014年9月29
天水工业园区污水厂自控系统方案及相关技术说明一、系统概述： 天水工业园区污水处理厂的自控系统由PLC站与监控操作站控制管理系统组成的自控系统和仪表检测系统两大部分组成。前者遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则；后者遵循“工艺必需、先进实用、维护简便”的原则。 为了满足武威工业园区污水处理厂工程实现上述要求，必须保证控制系统的先进性和可靠性，才能保证本厂设备的安全、正常、可靠运行。 本方案本着质量可靠、技术先进、性价比高的原则，结合我公司在实施其它类似项目中的设计、实施和组织的成功经验，充分考虑技术进步和系统的扩展，采用分层分布式控制技术，发挥智能控制单元的优势，降低并分散系统的故障率，保证系统较高的可靠性、经济性和扩展性，从而实现对各现场控制设备的操作、控制、监视和数据通讯。 1.1 系统基本要求 工控通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，通讯波特率≥100Mbps，系统自适应恢复时间<300ms，通讯距离（无中继器）≥1Km，网络介质要求使用可直埋的光缆, 在出现故障时, 可在线增加或删除任意一个节点, 都不会影响到其他设备的运行和通讯。本系统采用先进的监控操作站控制系统，即系统采用全开放式、关系型、面向对象系统结构，支持不同计算厂家的硬件在同一网络中运行，并支持实时多任务，多用户的操作系统。 主要用于污水厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅有可靠的硬件设备，还应有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。 1.2系统可靠性的要求 控制系统在严格的工业环境下能够长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正的工业等级，满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、
污水处理自动化控制系统 Date: 2009-9-25 系统概述： 污水处理主要分为生活污水处理、试验污水处理两部分，控制系统的控制水平和控制产品的质量直接影响污水处理的连续性和周边环境的安全性，所以必须选择好的控制产品，且有好的服务的品牌控制产品是此次控制系统选型的标准。 由于污水的成分比较复杂和特殊，如何按照污水处理工艺要求精确的完成任务，并实时监控各个电气设备、传感器、在线分析仪表等设备的运行情况和故障，是本项目的重点。在中央控制室，设有管理系统，完成污水处理设备的监控、数据采集、数据存储、数据分析、报警应急预案、广播报警等功能。 系统组成： 系统管理计算机：工控机IPC-610 1台 系统管理软件：WEBACCESS 1套 控制系统：ADAM5510EKW/TP 2套 网络交换机：EKI2525 1套 模拟屏控制系统：ADAM5000E 1套 功能介绍： ADAM5510EKW/TP 控制器编程平台为MULTIPROG软件，符合IEC6113-3编程标准。在生活污水系统和试验污水处理系统各配置一套ADAM5510EKW/TP控制系统，由控制系统各自完成符合控制要求的功能。 现场监测：
监测各个传感器（如PH计、液位、物位）、在线分析仪表、电气运行状态、电机运行时间等参数 自动控制： 控制方式分为就地控制和远程控制，其中，远程控制又分为远程手动控制和远程自动控制两部分。 为了方便现场污水设备的检修和调试，操作人员不必到现场，即可对设备进行手动操作和监控设备运行状况（如电量变送器、反馈信号等辅助手段）。自动控制主要按照工艺控制要求，实现各电气设备、传感器、机械设备等配合按控制程序自动运行。 ADAM5510EKW/TP通过EKI2525交换机与中央控制室计算机WEBACCESS软件以以太网方式通讯，通讯协议MODBUS TCP，为以WEBACCESS软件为核心的管理系统提供数据。 管理系统： 管理系统是以WEBACCESS软件为核心开发而成，主要功能如下： 1、工艺流程界面：将污水工艺流程动态再现，将操作人员熟悉的工艺显示在计算机上，大大缩短操作人员对管理系统的熟练操作时间和系统培训时间。 2、数据显示 由控制系统完成数据采集和状态监测，汇总到管理系统，由管理系统直观的显示各实时数据和电气设备状态信息，并完成数据分析（如趋势曲线）、数据存储。 3、报警应急预案 管理系统汇总所有电气设备故障信息、传感器故障信息、在线分析仪表故障信息、控制系统故障信息、系统通讯故障信息等相关报警信息，并对故障信息进行实时监测，一旦故障发生，判断故障级别，同时对应发生的故障，都有相应的应急预案程序和措施，并发布报警，目的是保证污水处理系统的安全性和可靠性。 4、模拟屏系统
XXXX污水处理厂工程 PLC系统技术规范 批准： 审核： 校核： 编制： XXXXXXXXXXXXXX 目录 附件一技术规范 1 1 总则 1 2 工程概况 1 3 技术要求 1 3.1 工程描述 1 3.2 总则 4 3.3 硬件要求 5 3.4 软件要求 8 3.5 人机接口 9 3.6 数据采集系统 10 附件2 供货范围 13 附件三技术资料的交付进度 14 附件四设备的交付进度 18 附件一技术规范 1 总则 本技术规范适用于XXXX污水处理工程PLC系统的技术条件，本技术条件只规定了所供设备的最低限度的技术要求，所有的材料及零部件（或元器件）应符合有
关规范要求，且应是新的和优质的。本工程所采用的控制系统应为经过在本行业具有广泛应用实例的，代表当今技术的优质设备，应具有最大的可利用率、可靠性、可操作性、可维护性和安全性。 供货范围: 投标方供货范围应包括控制、监视和测试所必须的全套硬件设备、全套软件、调试及各项服务直至系统验收；所有计算机监控系统机柜内部的供电及信号电缆、设备布置等应属投标方的供货和设计、安装、调试范围。投标方应采用标准化的元器件和标准化的设备组件，以适合XXXX污水处理工程使用更换的需要。 资料提供: 投标方提供的所有文件、工程图纸及相互通讯，均应使用中文。不论在合同谈判还是签约后的工程建设期间，中文应是主要工作语言。 控制系统总接地应直接接到XXXX污水处理工程电气接地网上。 现场装置应能由运行人员在控制室内通过上位机就能进行启/停、正常运行的监视和调整以及事故工况的处理。当系统通讯故障或操作员站故障时，运行人员应能够通过所设置的硬件手动操作设备进行操作，以确保装置安全停机。 2 工程概况 （略） 3 技术要求 3.1 工程描述 3.1.1 自动化水平和控制室布置 3.1.1.1 自动化水平 本控制系统采用先进的经过在本行业具有广泛应用实例的控制系统，控制系统应设计成具有完善的数据采集、PID回路控制、顺序控制及联锁保护等功能的系统。 在控制室内对污水处理工程系统的监视控制应满足下列要求： -- 在就地运行人员少量干预配合下，实现系统启/停 -- 实现正常运行工况的监视和调整
水处理控制系统完整解决方案 中国系统集成在线——众所周知，由于自然因素和人为因素，原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑，这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。 主要工艺流程 混凝反应处理 原水经取水泵房提升后，首先经过混凝工艺处理，即： 原水 + 水处理剂→混合→反应→矾花水 药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止，整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知，投入药剂后水中存在电离出来的铝离子，它与水分子存在以下的可逆反应： Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+ 氢氧化铝具有吸附作用，可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结，再被吸附架桥，从而形成较大的絮粒，以利于从水中分离、沉降下来。 混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌，使药剂迅速均匀地散于水中。 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池，进入净水第二阶段。 沉淀处理 混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀，这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后，沿水区整个截面进行分配，进入沉淀区，然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底，污泥不断堆积并浓缩，定期排出池外。 过滤处理 过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒，从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等，使水澄清的过程。 滤后消毒处理 水经过滤后，浊度进一步降低，同时亦使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附，为滤后消毒创造良好条件。消毒并非把微生物全部消灭，只要求消灭致病微生物。虽然水经混凝、沉淀和过滤，可以除去大多数细菌和病毒，但消毒则起了保证饮用达到饮用水细菌学指标的作用，同时它使城市水管末梢保持一定余氯量，以控制细菌繁殖且预防污染。消毒的加氯量（液氯）在1.0-2.5g/m3之间。主要是通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用，破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。消毒后的水由清水池经供水泵房提升达到一定的水压，在通过输、配水管网送给千家万户。
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。 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：先进合理、安全可靠、经济实惠、开放灵活。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
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。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。
第1章绪论 1.1 水处理控制系统的意义 我国是个缺水的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀，更加重了实际的缺水情况。因此近些年来我国城市水资源进一步紧张，许多城市严重缺水。与此同时，水资源污染却日益严重，因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂，来改变目前水资源紧缺且污染的现状。我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的，经过几十年的发展已经初具规模。但是，与国外同期的工业污水处理厂相比较，始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加，我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。 环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加，大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海，使环境和饮用水被严重污染。因此，建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径。 PLC 作为一种新型的工业控制器,以其通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点,在工业控制中得到越来越广泛的应用,在自来水处理中也得到一定程度的推广，而且在其稳定性、高自动化程度的不断加强，使得其成为城市自来水处理自动化方面的首选。 1.2 本人主要工作 在本次毕业设计中我采用的是用PLC控制水处理控制系统的完成,在这期间 我利用三年来学习的专业知识综合PLC的控制系统知识对水处理控制系统的进行了全方面的设计,在我的设计中有以下亮点: 首先,用PLC替代了传统的继电器来控制系统,与传统的继电器相比 (1) 控制逻辑:继电器控制逻辑采用硬接线图逻辑,利用继电器机械点的串 联或者并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑,其连线多而且复杂,一 旦系统构成后,想再改变或增加功能都很困难.而PLC才用存储逻辑,其控制逻辑
污水处理自动化PLC远程控制系统改造设计方案 我国大多数污水处理厂中的污水泵站自动化系统主要采用可编程逻辑控制器（PLC）为基础的分布式计算机监控系统，PLC的配置灵活，具有较强的安全性、可靠性和适应性。但目前运用自动化系统的泵站也存在一些问题，例如整体系统不完善，功能设计不合理、缺乏设备维保措施等，再加上技术人员的缺乏，使实际操作中无法发挥其功能性。 污水泵站自动化系统控制及结构中的问题 1.人工控制造成的问题 目前一些污水泵站在阀门的开关上还是采用传统的人工控制的方法，由于人工的疏忽或其他因素的影响，在阀门控制中会由于个人疏忽造成控制不及时，导致泵坑集水过多、水位上升过高的问题，严重时会淹没泵室，影响泵站的正常运行。 2.自动化控制系统不完善 一部分污水泵站缺乏完善的控制系统线路，无法充分保护系统主要设置，影响自动化控制系统功能的发挥。系统设备的维保工作不到位，造成系统网格结构陈旧，易造成泵站与中央控制室之间重要数据的丢失，影响自动化控制数据的完整性和准确性。除此以外，系统对泵站具体运行情况缺乏动态化的监控和管理，不利于信息的完整性。 污水自动化plc远程控制系统改造解决方案 为解决我国污水泵站自动化系统运行现状及问题，南京康卓环境科技有限公司开发出新一代污水泵站自动化系统，其主要功能包括泵站电气量采集、水位采集、报警、一键开机、
自动开机、远程控制等。基于智能控制器的泵站自动化系统的常规操作按钮与一般控制系统操作一致，有利于快速实现操作人员的智能化操作。 中央控制系统 污水泵站自动化系统的控制器设置在常规电气柜之内，二者是一体的，省去了另外设置单独控制柜的步骤，有效地节省空间和接线。系统的核心就是控制器，泵站智能系统主要由进线柜、泵控制柜、无功补偿柜、站用配电柜、安全预防系统等构成。其中，进线启动柜的功能主要包括接入总进线电源、进线继电的保护、泵站智能控制、信息数据的采集与交流、运行状态、参数提醒等； 泵站控制柜在整个系统中的功能包括自动完成启动和停止、电动机的继电保护、运行状态及参数提醒等；泵站的配电由站用配电柜完成；安全预防系统能够保障系统的安全性，发挥出警告信号的作用。要加强对系统软件的更新和完善，并对系统硬件设备定期维修和版样，保证污水泵站自动化的顺利运行。 电气设备与线路的改造 在电气设备的改造方面，重点在系统控制箱内增加格栅过电流、过力矩保护和报警的功能，保证格栅出现故障后并不会对水泵运行造成巨大影响，除此以外，还要加强对格栅的独立控制。泵控电机易出现电流过大故障，可在其主回路中增设线路的电流检测仪器，保证过流的顺利运行。 在低压运行线柜中设置智能电力检测装置，运用串联连接至系统服务器网络之中，监测泵站低压侧的主要电量。在泵站控制系统的控制回路方面，重点进行线路的维修和改造，逐一排查主回路、控制回路、信号回路等走线的设置，降低因线间电磁干扰造成的线路传输问题。要增加整个设备的集中控制能力，重点改造没有集控功能的设备等。 自动化监控系统 污水泵站自动化系统运用先进的泵站专家控制系统技术，该技术能够根据环境、泵机组设备运行变化等数据信息，不断完善和优化泵组设备的组合，通过增加设备的使用率实现节能降耗的作用，提高泵站运行的经济效益。泵站自动化控制系统还运用泵站安全预防技术，该技术能够智能识别和检测安全故障； 该技术能够在开机前自动检测管理区域是否安全，若出现非安全故障或情况，系统会自动关闭泵组并发出警告信号，保障工作人员的安全；在无人值班期间利用自动检测功能保障区域的安全性，防止财产、设备等丢失、破坏现象。 泵站智能系统还运用先进的泵站热点数据无线定制点播与推送技术，系统管理和操作人员可以利用网络实时了解各类热点信息，实现了泵站的智能化、网络化管理；系统利用先
民勤县污水处理厂改扩建工程自动控制系统工程 施 工 方 案 民勤县煜祺市政工程有限公司 2018年11月20日
目录 1 概述 (1) 1.1 工程范围 (1) 1.2 适用标准 (2) 1.3 设计原则 (3) 2 系统设计方案 (4) 2.1 系统一般说明 (4) 2.2 自控系统设计 (4) 2.2.1 自控系统控制方式 (4) 2.2.2 自控系统网络拓扑 (5) 2.2.3 自控系统组成功能 (7) 2.2.4 中央控制站组成及功能 (7) 2.2.5 系统软件描述 (8) 2.3 电气系统方案 (10) 3 系统调试方案 (13)
1概述 1.1工程范围 本公司将负责完成电气、仪表及监控系统设计、制造、测试、运输、安装、调试和试运行并按工作顺序移交符合要求的资料。主要工程内容如下： 现场低压配电柜至各设备现场，用电设备控制及电缆敷设，以及新建构筑物的防雷接地系统，视频监控系统、仪表系统等。 现场传感器和检测仪表的安装、调试； 控制系统设备（PLC）的硬件和软件； SCADA系统硬件和软件； 通讯和接口； 仪表电缆、监控系统电缆（光缆）的供货、敷设； 仪表系统/自控系统工作接地、保护接地和防雷接地； 新老系统的有机衔接联系； 文件编制； 系统所需设备的设计、制造、采购、运输、仓储、工程施工、安装、测试、试运行、人员培训、售后服务、按规定时间移交所需资料以及在规定的工期内实现系 统总体运行； 与其他相关系统的接口设计、安装、调试、配合协调。 根据本标特点进行细致的需求分析，结合工艺流程和总平面图对系统方案进一步具体化和优化。 负责本系统与相关子系统之间的连接工作，包括连接器材等设备的提供。对相关系统实施联动测试验收，明确该子系统是否符合设计要求，并出具测试验收报告 或提出整改方案，直至验收通过。 从系统设计、信息传输、布线、供电、信号和电源的过电压保护、电磁兼容性（EMC）等方面采取有效技术及提供相应的管理手段来保证系统安全可靠地运行。 负责保证仪表控制系统达到系统功能及性能的设计要求，对仪表控制系统所有设备器材的设计、制造、采购、运输、仓储、工程施工、安装、测试、试运行、人 员培训、售后服务、按规定时间移交所需资料以及在规定的工期内实现系统总体 运行正常。
自动化改造方案
、前言 随着科技水平的不断发展和提高，采用计算机系统对生产的管理越来越深入到各 行各业的应用之中。因此，采用计算机为核心建立一个对污水厂进行全面管理的自动化控制系统，不但切实可行，而且能够全面提升企业的管理水平和生产效率，从而提高企业的生产效益。 污水处理厂工程监控系统包括了对厂区内部整个污水处理工艺流程的监测和控制。在整个生产厂区内，包括了粗格栅间、污水提升泵房、细格栅间、沉砂池、生化池、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、贮泥池、污泥浓缩脱水间、出水流量计井、紫外消毒渠以及总变配电室等，通过本监控系统能够对这些过程进行全面监测和控制；同时，通过本监控系统，使得这些控制既能够通过监控中心进行，还能够采用闭环控制方式进行。 二、简介 三、系统综述 1、项目概述 xxx 污水处理厂控制系统由中央控制室操作站、现场控制站和闭路视频监控组成，用于该厂的过程控制和全厂监控管理，采用集散型控制结构。 由于现系统部分功能不能实现，部分功能需要加强。其中中控部分监测数据与中控室数据不匹配，上位机组态软件对监控数据的历史曲线、实时曲线部分显示不正常（曲线根本就没有，有30 多组需要显示曲线）；自控部份信号不正常；部分视频监控不能正常显示等。现在系统需要全面升级，修复原有问题。 2、原系统存在问题汇总 （1）、自控部分 a、D 型滤池PLC 触摸屏显示缺少出水流量显示，多了一个液位显示 b、脱泥机房1#2#加药机运行信号相反，需要进行互换恢复 c、进水流量计无计量故障恢复 （2）、中控部分 a、出水在线监测数据（流量、COD、TP、TN、NH3-N ）与中控数据不匹配（只有出水监测数据，且不准，进水数据需要重新做） b、进水在线目前中控无程序
目录 1 概述 (1) 1.1 工程范围 (1) 1.2 适用标准 (2) 1.3 设计原则 (3) 2 系统设计方案 (4) 2.1 系统一般说明 (4) 2.2 自控系统设计 (4) 2.2.1 自控系统控制方式 (4) 2.2.2 自控系统网络拓扑 (5) 2.2.3 自控系统组成功能 (7) 2.2.4 中央控制站组成及功能 (7) 2.2.5 系统软件描述 (8) 2.3 电气系统方案 (10) 3 系统调试方案 (13) 4 售后服务 (16) 4.1 服务体系 (16) 4.2 服务内容 (17) 4.3 服务保证措施 (17)
1概述 1.1工程范围 本承包商将负责完成电气、仪表及监控系统设计、制造、测试、运输、安装、调试和试运行并按工作顺序移交符合要求的资料。主要工程内容如下： ?现场低压配电柜至各设备现场，用电设备控制及电缆敷设，以及新建构筑物的防雷接地系统，视频监控系统、仪表系统等。 ?现场传感器和检测仪表的安装、调试； ?控制系统设备（PLC）的硬件和软件； ?SCADA系统硬件和软件； ?通讯和接口； ?仪表电缆、监控系统电缆（光缆）的供货、敷设； ?仪表系统/自控系统工作接地、保护接地和防雷接地； ?新老系统的有机衔接联系； ?文件编制； ?系统所需设备的设计、制造、采购、运输、仓储、工程施工、安装、测试、试运行、人员培训、售后服务、按规定时间移交所需资料以及在规定的工期内实现系 统总体运行； ?与其他相关系统的接口设计、安装、调试、配合协调。 ?根据本标特点进行细致的需求分析，结合工艺流程和总平面图对系统方案进一步具体化和优化。 ?负责本系统与相关子系统之间的连接工作，包括连接器材等设备的提供。对相关系统实施联动测试验收，明确该子系统是否符合设计要求，并出具测试验收报告 或提出整改方案，直至验收通过。 ?从系统设计、信息传输、布线、供电、信号和电源的过电压保护、电磁兼容性（EMC）等方面采取有效技术及提供相应的管理手段来保证系统安全可靠地运行。 ?负责保证仪表控制系统达到系统功能及性能的设计要求，对仪表控制系统所有设备器材的设计、制造、采购、运输、仓储、工程施工、安装、测试、试运行、人 员培训、售后服务、按规定时间移交所需资料以及在规定的工期内实现系统总体 运行正常。
水处理控制系统 论1、1 水处理控制系统的意义我国是个缺水的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀，更加重了实际的缺水情况。因此近些年来我国城市水资源进一步紧张，许多城市严重缺水。与此同时，水资源污染却日益严重，因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂，来改变目前水资源紧缺且污染的现状。我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的，经过几年的发展已经初具规模。但是，与国外同期的工业污水处理厂相比较，始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加，我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加，大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海，使环境和饮用水被严重污染。因此，建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径。PLC 作为一种新型的工业控制器,以其通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点,在工业控制中得到越来越广泛的应用,在自来水处理中也得到一定程度的推广，而且在其稳定性、高自动化程度的不断加强，使得其成为城市自来水处理自动化方面的首选。1、2 本人主要工作在本次毕业设计中我采用的是用PLC控
制水处理控制系统的完成,在这期间我利用三年来学习的专业知识综合PLC的控制系统知识对水处理控制系统的进行了全方面的设计,在我的设计中有以下亮点: 首先,用PLC替代了传统的继电器来控制系统,与传统的继电器相比 (1) 控制逻辑:继电器控制逻辑采用硬接线图逻辑,利用继电器机械点的串联或者并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑,其连线多而且复杂,一旦系统构成后,想再改变或增加功能都很困难、而PLC才用存储逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需要改变程序,故称为“软接线”，其连线少，体积小，加之PLC中没只继电器的触点数理论上无限制，因此灵活性扩展性很好。 （2）工作方式当电流接通时，继电器控制线路中各继电器都处于受约状态。而PLC的控制逻辑中，各继电器都处于周期性循环扫描接通中，从宏观上看，每个继电器受制约接通的时间是短暂的。 （3）控制速度：继电器控制逻辑依据触点的机械动作实现控制，工作频率低。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，一般一条拥护指令的执行时间在微妙数量级。 （4）限时控制（5）记数控制（6）设计与施工（7）可靠性和可维护性PLC在性能上比继电器控制逻辑优异,可靠行高,设计施工周期短,调试修改方便,而且体积小,功耗低,维护方便等、再次，使用程序控制系统又是一大亮点，程序是人们根据系统的
1 绪论 1.1课题的提出 水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在节水节能已成为时代特征。我们这个水资源和电能源短缺的国家，面临城市污水肆意排放，生活用水水质日益下降，如何使水质达到日常生活、工业生产可靠性、稳定性的要求，直接影响着居民正常工作和经济的发展。 随着工业制造的迅速发展，仪器设备对水质的要求也越来越高。传统方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点，严重影响了工业系统中的用水。目前的供水方式应朝着高效节能、自动可靠的方向发展，基于PLC电气控制技术、电气自动化技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时该系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。 1.2水处理自动控制的发展前景 水处理自控系统的发展始终追随水处理行业的发展趋势，其目的是使净水、污水和中水回用的处理更加完善、控制更加准确、系统运行更加稳定、操作更加方便、系统运行效率更高、更加环保和节能。 1.2.1水处理行业的发展趋势 在净水行业，现有的城镇净水厂已经趋于完善，但在农村的饮水状况却让人担忧，大部分的农村人口直接饮用地下水或地表水，农村集中供水是一种发展趋势。农村净水厂的建设将是净水厂的主要组成之一。 我国是一个严重缺水的国家，中水处理回用使城市污水成为一种清洁安全的城市水资源，能够在很大程度上缓解城市水资源匮乏的状态，并进一步减少对下游城市水资源的污染，降低下游城市水资源的净化难度。 根据《城市污水处理及污水防治技术政策》，2010年全国省市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50％，省市城市的污水处理率不低于60％，重点城市的污水处理率不低于70％。新建污水厂仍是我国治理水资源的一个重要组成。
武威工业园区 污水处理厂自控系统 技 术 方 案 兰州研创电子科技发展有限公司 2010年9月29
武威工业园区污水厂自控系统方案及相关技术说明一、系统概述： 武威工业园区污水处理厂的自控系统由PLC站与监控操作站控制管理系统组成的自控系统和仪表检测系统两大部分组成。前者遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则；后者遵循“工艺必需、先进实用、维护简便”的原则。 为了满足武威工业园区污水处理厂工程实现上述要求，必须保证控制系统的先进性和可靠性，才能保证本厂设备的安全、正常、可靠运行。 本方案本着质量可靠、技术先进、性价比高的原则，结合我公司在实施其它类似项目中的设计、实施和组织的成功经验，充分考虑技术进步和系统的扩展，采用分层分布式控制技术，发挥智能控制单元的优势，降低并分散系统的故障率，保证系统较高的可靠性、经济性和扩展性，从而实现对各现场控制设备的操作、控制、监视和数据通讯。 1.1 系统基本要求 工控通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，通讯波特率≥100Mbps，系统自适应恢复时间<300ms，通讯距离（无中继器）≥1Km，网络介质要求使用可直埋的光缆, 在出现故障时, 可在线增加或删除任意一个节点, 都不会影响到其他设备的运行和通讯。本系统采用先进的监控操作站控制系统，即系统采用全开放式、关系型、面向对象系统结构，支持不同计算厂家的硬件在同一网络中运行，并支持实时多任务，多用户的操作系统。 主要用于污水厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅有可靠的硬件设备，还应有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。 1.2系统可靠性的要求 控制系统在严格的工业环境下能够长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正的工业等级，满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、
水处理工艺自动控制系统应用指南！ 基本操作： 换热器蒸汽切断阀操作说明 ·换热器使用的换热介质为0.7MPa，165℃蒸汽，被换热介质为水; ;将 ◆关闭时将蒸汽切断阀将“关·停·开”开关旋至关位置;阀随之关闭，15-30秒后阀完全关闭，蒸汽切断阀关指示灯亮，此时蒸汽切断阀完全关闭; 远程控制： ◆将换热器蒸汽切断阀操作箱蒸汽切断阀“手动·停·自动”开关旋至自动位置; ◆蒸汽切断阀将在PLC程序控制下进行自动打开、关闭;
◆程序控制下：蒸汽切断阀在一级RO系统泵运行时自动打开，在一级RO系统泵停止运行时自动关闭; ◆蒸汽调节阀根据换热器出水总管温度通过手动阀门来调整控制; 警告1：高温过热蒸汽，任何时候都要避免非必要性和无防护措施下接近或接触; 警告2：任何时候都要确保换热器内充满水，即先进水后进汽，不得单独进汽; 警告; 警告; 警告 ·将 (即上排阀)进行补水排气。 ·确认过滤器内存留气体完全排放后关闭排气阀门，继续排放30秒后打开产水阀门，关闭正洗排放阀; 手动反洗操作： ·关闭多介质过滤器产水阀门、进水阀门;
·打开多介质过滤器反洗排放阀门(即上排阀)、排气阀门、正洗排放阀门(即下排阀); ·大约30秒后，关闭正洗排放阀门(即下排阀)、排气阀门; ·打开多介质过滤器反洗水泵进水侧阀门; ·打开多介质过滤器反洗进水阀门; ·开启多介质过滤器反洗水泵; 天然水在经过前期的混凝和澄清的简单处理后，在进入脱盐装置前虽然已将大部分悬浮物除掉，从外表看也是透明的，但实际上，水中仍残留有少量的细小的悬浮颗粒，这些杂质如不去除，仍会对后续设备造成危害，甚至影响产水水质。所以，经混凝澄清处理后的水，须经过滤、进一步除去水中的悬浮物，使之达到规定的浊度范围，才可进入下一个工作环节，确保下一个工作设备的稳定运行。
和田污水处理电气控制系统 一、控制系统说明 污水处理间俯视图 1.控制过程介绍 调节池与其前端储液池链接管路上装有一个浮球开关，当前端储液池液面高于设定值后，浮球开关开启，储液池中的水流入调节池。污水流入调节池后，调节池中的污水液位上升，上升到一定高度后，调节池中的排污泵开启，将污水泵入水解酸化池。此时沉淀池需要泵出一部分上清液以维持系统内液位大幅变化，维持系统稳定运行。水解酸化池中的排污泵每天白天定时开启一段时间。 2.逻辑控制框图及说明 2.1逻辑控制框图如下： 1#泵、3#泵逻辑控制框图2#泵逻辑控制框图
2.2控制说明 1#泵控制：调节池中装有液位传感器，检测液位的变化。调节池与水解酸化池之间的管路上装有液位控制阀。给定调节池液位的最大值与最小值，当调节池液位达到最大值时，液位控制阀开启，1#泵开启，将调节池中的污水泵入水解酸化池，直到调节池的液位达到最小值时，1#泵停止，液位控制阀关闭。（调节池的进水由浮球开关控制） 2#泵控制：定时启动，运行时间为10min。定于每天白天12点启动。若1#泵状态为关闭，2#泵正常启动；若1#泵状态为开启，直到1#完全关闭后，延时20min，待污水在水解酸化池中分解充分后，2#泵开启。 3#泵控制：1#泵完全停止后，3#泵启动，运行15min后关闭。 二、控制系统配套设备的性能要求及选型 1.硬件总体框图设计： 硬件总体框图 2.配套设备及参数要求： 在选择设备时，鉴于工作环境，我们为客户配套节能环保、安全可靠、性价比较高的设备，并保留一定的冗余。泵类设备采用专用排污潜液泵， 2.1
三、电路图及接线图 1.主电路图设计： 污水处理电气控制系统主电路下图所示。 S T N 1.1 主回路中交流接触器KM1~KM3分别控制1#泵M1、2#泵M2、3#泵M3；交流接触器KM4~KM7控制液位控制阀电动机M4和排液阀电机M5，通过正、反转完成开起阀门和关闭阀门的功能。 1.2 电动机M1、M2、M3、M4、M5由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5实现过载保护。 1.3 QF为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。 1.4 熔断器FU1~FU7分别实现各负载回路的短路保护。FU6、FU7分别完成交流控制回路和PLC 控制回路的短路保护。 2.控制电路图设计：
反渗透水处理自动控制系统 1 立项背景 我国水资源的人均占有量仅为世界人均的1／4，排名为世界109位。而目前我国大部分地区还处于“粗放型、高消耗、低产出”的用水模式，它所造成的结果是可用之水的严重减少。如何缓解缺水矛盾，己成为我国社会和国民经济可持续发展的一个重大战略问题。反渗透膜水处理技术是一门崭新的跨学科实用型技术，半个世纪以来，该技术已成功地在海水、苦咸水淡化，纯水、超纯水制备以及工业废水处理等方面得到规模化应用。此外，它在食品加工、医药制造以及化学工业的许多方面都有极佳表现，被公认为是当代最有前途的高新技术之一。中国膜技术至今已走过四十年历程，在反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、气体分离膜、无机膜、渗透汽化等领域进行了研究开发，其市场化的工业体系已经形成。作为一项成熟的工业技术，我国膜技术的研制和应用共有企业300多家，年工业总产值近30亿元。据了解，目前我国膜技术推广应用态势喜人，预测到2006年，我国膜市场需求可达50亿元以上。膜技术在水及水处理行业方面发展迅速，水处理成套设备已成为近年我国环保行业一只崛起的新军。 反渗透(逆渗透，ReverseOsmosis，R0)技术是一种先进和节能的膜分离技术，已被认为是21世纪中最有前途的一项重大生产技术，在工业用水处理、海水淡化、饮用水净化、食品、饮料用水、生物活性物质回收、精制等方面都有广泛应用，并已迅速推广—到纺织、化工、电力、食品、冶金、石油、机械、生物、制药、发酵等各个领域。由于反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97～98％)。同传统的蒸馏法和离子交换法制水工艺相比，反渗透工艺具有如下优点：连续运行，产品水水质稳定；无须用酸碱再生；不会因再生而停机：无再生污水，不须污水处理设施；无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施；减小车间建筑面积：使用安全可靠，避免工人接触酸碱；减低运行及维修成本；安装简单、费用低廉。 由于反渗透膜具有特殊性质，对反渗透制水系统工艺运行条件要求严格，因此自动控制系统的要求较高。在纯水处理控制领域，以美国的富来(FLECK)、阿图祖(AUTOTROL)、德国普罗名特(PROMINENT)等公司的产品和技术最为出名，但是这些公司的产品具有价格高、专一性强的特点，且要与本公司生产的测量仪表结合使用，限制了客户对成本、选型的考虑。近年来国内的水处理企业也研制开发了针对反渗透工艺的自动控制系统。由于PLC在逻辑时序控制方面的优势，比较适合于水处理系统中泵、阀等设备的启停、联锁控制等，因而较多的是采用技术成熟的PLC为控制核心。但是，目前设计的基于PLC的控制系统很多操作属于开关(on-off)控制，很少涉及分析工艺过程的静态特性和动态特性。对水处理过程中的具有非线性、滞后特点的过程量的控制效果不佳，由于过程量控制的复杂性，常常导致信号不准、整机频繁停机。因此，深入研究反渗透水处理典型工艺过程的静态和动态特性，建立控制系统数学模型或简易的控制算法，开发设计用于典型工艺过程的测控系统，有针对性地提高水处理设备的效率，节省运行费用，是研究开发的重点。为此，我们针对反渗透高纯水处理工艺，希望通过国际科技合作，提高反渗透高纯水处理控制系统的研制开发效率和成本。 全球对纯水的需求增长巨大。几乎在过去每一年中，全世界的水质都在恶化，水处理已经变成一个全球关注的焦点问题，无论是个人，还是团体、国家以及国
1、综述 某污水处理厂（一期）自控及仪表系统待各工艺、电气和自控仪表系统安装结束，检验无误，满足设计要求后，逐级分层和分区的原则进行调试。分层：就是从现场工艺设备单体调试→现场PLC控制柜调试→厂区中控室上位机调试，逐级自下而上进行调试；分区：就是从各现场六个PLC分站（PLC100、1-RTU、2-RTU1、2-RTU2、2-RTU3、4-RTU）分别进行调试，在上述调试工作完成，并符合设计文件，技术资料要求，单体设备调试合格的基础上进行系统联动调试。 2、自控系统调试范围 2．1调试工作包括： PLC控制柜的电气调试；对各受控设备的信号校验；PLC控制柜与各独立工艺设备系统通讯调试，PLC控制逻辑编程软件组态调试；厂区光纤以太网通讯联网调试；中控室上位机监控操作软件调试、数据服务器、WEB服务器调试等；共计调试19套仪表，58台（套）设备及脱水机、鼓风机、消毒池PLC系统通讯联调。 2.2调试按照以下区域进行： 1、预处理系统（粗格栅、细格栅、电动闸门、旋流沉砂系统、进水流量、液位计、 PH计仪表调试）计4套仪表、10台工艺设备。 2、生物反应系统（生化池水下搅拌器、曝气系统空气调节阀、进泥污泥泵、DO\MLSS 在线分析仪表）计8套仪表、24台工艺设备。
3、污泥泵站及污泥脱水系统（剩余污泥泵、回流污泥泵、剩余污泥流量）计2套仪 表、14台工艺设备。 4、紫外消毒池系统（电动闸门、深井泵、出水流量、PH计、COD、NH3、在线分析仪 表）计3套仪表、3台工艺设备。 5、变配电间控制系统（电力监控系统、二沉池刮泥机、进水提升泵）计2套仪表、7 台工艺设备。 6、与脱水机系统、鼓风机系统、消毒系统的通讯联调。 3、调试目的、要求 3.1系统调试对凡属自控仪表系统范围的受控设备、工艺链路、网络通讯均进行联动调 试；通过调试使自控仪表系统达到设计要求。 3.2各受控设备通过调试达到就地手动、PLC中控室远控能够正常运行。 3.3污水处理过程控制能够满足工艺设计的要求和生产实际的需要。 3.4受控设备的单体调试运行时间为12小时（根据设计文件、设备技术资料要求确认，详 见：调试运行记录表），自控系统联动调试连续运行时间为72小时。 4、调试依据、规范 4.1某污水处理厂（一期）工程设计图纸、自控系统设计原理方案。 4.2自控及仪表系统及设备安装工程合同。