城市污水处理厂污水提升泵站自动化控制系统
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一
台工 控 机 通 过 组 态 软 件 “ 组态王 ” 与 西 门 子 主 机 通 信 ，接 收 主机 发 送 的 全 部泵 站 自控 数 据 ， 进 行 数 据
处理并将数据实时显示在显示屏 （ 系统总结构 图见
图 １ ） 。
２ ． ２ 子 站
采用西 门子 ｓ ７ －２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ实现泵 站 运行 自动
２ 系统结构
Байду номын сангаас
２ ． １ 主站（ 控 制 中心 ）
主站 自控 系 统采 用 西 门 子 ｓ ７ －２ ０ ０系 列 的 Ｃ Ｐ Ｕ－ －２ ２ ６ Ｐ Ｌ Ｃ做主机， 通过无线数传 电台以“ 轮询” 方式对 ８ 个子站实现远程数据采集与控制 ， 并预留 个 通讯 端 口 ， 将 来 与全 厂 中控 系 统 联接 。采 用 二
第３ ２卷第 ５期
Ｖｏｌ ＿ ３２ Ｎｏ ． ５
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
城 市 污水 处 理厂 污水 提 升 泵 站 自动化 控 制 系统
何 志 平
控制 、 液位 、 流量等现场数据采集 ， 并通过无线数传 电台与主站实现数据传输与远程控制。
２ ． ３ 通讯 方 式 的选 择
由于 ８ 个 污水 泵 站分 布 在 贫 磐湖 周 边 ， 有 线 通
讯方式施工复杂 ， 投 资成本 高 ， 决定 采用无线通讯 方式 ， 无线通讯有两种方案 ： ①利用 公 网（ 如 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 、 Ｃ Ｄ ＭＡ、 电话 网 ） ， 主要 优点是一次投资少 ， 覆盖率广 。主要缺点是稳定性
基础， 也是 整 个 污水 处理 系统 建设 调度 、 决策 系统的 重要 组成 部 分 。 关键词： 泵站 ； Ｐ Ｌ Ｃ； 智能保 护
中图 分 类 号 ： Ｘ ７ ０ ３
文献标识码： Ａ
文章编号： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ １ ０ ７ — ０ ３
（ 厦 门水务中环污水处理有限公 司赞笃污水处理厂 ， 福建 厦 门 ３ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 随 着城 市建设 的迅 速 发展 ， 市政 污水 处理 设 施 （ 包括 市政 污 水 管 网、 污水 泵站 及 污 水 处理 厂 ） 也 在 不 断增加 。为 更 科学、 高效 、 稳 定 的 管理及 运 行 污水 处 理 泵站 ， 建设 自动化 智 能控 制 系统为 核 心 的污 水 泵站 是 实现 泵站 科 学化 管 理 的重 要
号、 ２ 号、 ３ 号、 ４ 号， 及海天 、 寨上 、 象 屿等共计 ３ ６ （ 其 中含 污水泵站 的工艺流程大致相 同 ，均为 ：地下管 网污 ２ ２ 个截流泵井 ） 个污水提升泵站 。这些泵站作为贫笤污 水一泵站格栅机滤渣一 污水集水井一提升泵房一经过多 水处理厂的厂外泵站 ，经市政管网将 污水提升引入至厂 级泵站提升一污水处理厂 。 主要控制对象设备有 ： 进出水 内进 行 废水 处理 后 ， 达 标 排 放 。汇 水 面 积 达 ７ ０ ｋ ｍ ｚ ， 服 务 闸门、 格栅机 、 除污机 、 提升泵等。 泵站 自动化控制系统要 人口 １ ５ ０万 人 。 求集数据采集 、 智能控制 于一身 ， 主要功能包括以下几个
１ 污水处理厂及泵站自动化控制系统概述
厦门水务 中环污水处理有限公司贫笃污水处理厂下 辖沿贳 湖周边滨北 １ 号、 北２ 号、 北 ３ 号， 湖中， 滨南 １
际情 况 （ 最 远 的污 水 泵 站 离 主站 不 超 过 ４ ｋ ｍ） ， 决 定 采 用
无线数传 电台方式。
３ 子 站 自动 控制 系 统
污水 泵 站 均 采 用 西 门 子 Ｓ ７ — ２ ０ ０可 编 程 逻 辑 控 制 器 方 面 ：
（ Ｐ Ｌ Ｃ ） 、 Ｐ Ｃ机 、 触摸屏等 自动化控制设备 ， 配合液位计 、 流 ３ ． １ 控 制 方 式 量计等仪表进行污水提升智能控制。 有手动 、 自动两种控制方式 ， 由控制屏上转换开关切 换。 手动方式由控制屏上按钮手动操作 ； 自动方式 由 Ｐ Ｌ Ｃ
３ ． ２ 主 要 控 制功 能 停 止 正 在运 行 的泵 ， 并 马上 启 动另 一 台泵 。 根据集水井水位的变化控制泵 的开 、 停。 不出现低水 ④ 当污水泵 手动启动 时 ， Ｐ Ｌ Ｃ自动起动 的泵的数量
位抽空泵 ， 也不发生溢流 ； 泵 的开 、 停 顺序 ： 循 环开停 机 ， 相应减少。 即先开先停 ， 循环运行 ； 分南北池的泵站 ， 分池 运行时 ， 两 ⑤污水泵停机后需等待 １ ０ ｍ ｉ ｎ后才能再次起动 ， 泵 池液位应能独立控 制 ， 合池运行时两池轮流开机 ； 根据粗 防止 频 繁 启 动 ； 两 台污 水泵 的起 动 间 隔为 ３ ０ Ｓ 。 格栅前后液位差和时间周期控制格栅机的启停 ；根据需 ３ ． ４ ． ２ 格 栅 的 自动控 制 要实现闸门启 闭机的控制 ；实现无轴螺旋输渣机与粗格 在格栅前后设超声波液位差计 ，测量格栅前后液位 栅 的联动 ， 同时实现对输渣机 的工作状态的测控 ； 最 多开 差 ；格栅机根据前后液位差或设定的运行 时间与运行周 机台数控制 ： 有 的泵站需限制开机 台数 ， 以免造成管道溢 期 自动运行 ， 时间和周期均可根据进水杂质情况调整。 具 流或泵站 自回流 。 最多开机台数在强制 自动方式 ， 由子站 体 运行 模 式 如 下 ：
研 究方 向 ： 污水处 理 自控 系统 。
各子站 ： 模 拟量一 电机 电流 、 水 位等 ； 数字量～ 水泵 开关机 等
豳 １ 系 统 总 结 构 图
ｌ ０ ８
企 业 技 术 开 发
２ ０ １ ３ 年２ 月
控制。 自动方式又分强制 自动和遥控 自动两种 ， 由Ｐ Ｌ Ｃ输 增加管道污水库容量 。 入端子设置 ， 强制 自动由子站 Ｐ Ｌ Ｃ全权控制 ， 用于通讯 出 ⑧当Ｐ Ｌ Ｃ采集到泵的故障信号 ，自动判断属于报警 故障时 ， 独立运行 。遥控 自动为主站 自动或手动遥控 。 故障还是须要停机 的故障 ，属 于须要停机的故 障则 马上
和实时性较差 ， 网络数据传输系统有一定的延时。 ②无线数传电台方式 ，主要优点是造价低廉 、 施工快捷 、 运行可靠 、 维护简单。 主要缺点是传输范 围有 限（ ５ ｋ ｍ） 。经过对 比， 根据 ８ 个污水泵 站的实
作者 简介 ： 何 志平 （ １ ９ ６ ９ 一 ） ， 福 州人 ， 大学 专 科 ， 助理工程师 ， 主要
台工 控 机 通 过 组 态 软 件 “ 组态王 ” 与 西 门 子 主 机 通 信 ，接 收 主机 发 送 的 全 部泵 站 自控 数 据 ， 进 行 数 据
处理并将数据实时显示在显示屏 （ 系统总结构 图见
图 １ ） 。
２ ． ２ 子 站
采用西 门子 ｓ ７ －２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ实现泵 站 运行 自动
２ 系统结构
Байду номын сангаас
２ ． １ 主站（ 控 制 中心 ）
主站 自控 系 统采 用 西 门 子 ｓ ７ －２ ０ ０系 列 的 Ｃ Ｐ Ｕ－ －２ ２ ６ Ｐ Ｌ Ｃ做主机， 通过无线数传 电台以“ 轮询” 方式对 ８ 个子站实现远程数据采集与控制 ， 并预留 个 通讯 端 口 ， 将 来 与全 厂 中控 系 统 联接 。采 用 二
第３ ２卷第 ５期
Ｖｏｌ ＿ ３２ Ｎｏ ． ５
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
城 市 污水 处 理厂 污水 提 升 泵 站 自动化 控 制 系统
何 志 平
控制 、 液位 、 流量等现场数据采集 ， 并通过无线数传 电台与主站实现数据传输与远程控制。
２ ． ３ 通讯 方 式 的选 择
由于 ８ 个 污水 泵 站分 布 在 贫 磐湖 周 边 ， 有 线 通
讯方式施工复杂 ， 投 资成本 高 ， 决定 采用无线通讯 方式 ， 无线通讯有两种方案 ： ①利用 公 网（ 如 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 、 Ｃ Ｄ ＭＡ、 电话 网 ） ， 主要 优点是一次投资少 ， 覆盖率广 。主要缺点是稳定性
基础， 也是 整 个 污水 处理 系统 建设 调度 、 决策 系统的 重要 组成 部 分 。 关键词： 泵站 ； Ｐ Ｌ Ｃ； 智能保 护
中图 分 类 号 ： Ｘ ７ ０ ３
文献标识码： Ａ
文章编号： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ １ ０ ７ — ０ ３
（ 厦 门水务中环污水处理有限公 司赞笃污水处理厂 ， 福建 厦 门 ３ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 随 着城 市建设 的迅 速 发展 ， 市政 污水 处理 设 施 （ 包括 市政 污 水 管 网、 污水 泵站 及 污 水 处理 厂 ） 也 在 不 断增加 。为 更 科学、 高效 、 稳 定 的 管理及 运 行 污水 处 理 泵站 ， 建设 自动化 智 能控 制 系统为 核 心 的污 水 泵站 是 实现 泵站 科 学化 管 理 的重 要
号、 ２ 号、 ３ 号、 ４ 号， 及海天 、 寨上 、 象 屿等共计 ３ ６ （ 其 中含 污水泵站 的工艺流程大致相 同 ，均为 ：地下管 网污 ２ ２ 个截流泵井 ） 个污水提升泵站 。这些泵站作为贫笤污 水一泵站格栅机滤渣一 污水集水井一提升泵房一经过多 水处理厂的厂外泵站 ，经市政管网将 污水提升引入至厂 级泵站提升一污水处理厂 。 主要控制对象设备有 ： 进出水 内进 行 废水 处理 后 ， 达 标 排 放 。汇 水 面 积 达 ７ ０ ｋ ｍ ｚ ， 服 务 闸门、 格栅机 、 除污机 、 提升泵等。 泵站 自动化控制系统要 人口 １ ５ ０万 人 。 求集数据采集 、 智能控制 于一身 ， 主要功能包括以下几个
１ 污水处理厂及泵站自动化控制系统概述
厦门水务 中环污水处理有限公司贫笃污水处理厂下 辖沿贳 湖周边滨北 １ 号、 北２ 号、 北 ３ 号， 湖中， 滨南 １
际情 况 （ 最 远 的污 水 泵 站 离 主站 不 超 过 ４ ｋ ｍ） ， 决 定 采 用
无线数传 电台方式。
３ 子 站 自动 控制 系 统
污水 泵 站 均 采 用 西 门 子 Ｓ ７ — ２ ０ ０可 编 程 逻 辑 控 制 器 方 面 ：
（ Ｐ Ｌ Ｃ ） 、 Ｐ Ｃ机 、 触摸屏等 自动化控制设备 ， 配合液位计 、 流 ３ ． １ 控 制 方 式 量计等仪表进行污水提升智能控制。 有手动 、 自动两种控制方式 ， 由控制屏上转换开关切 换。 手动方式由控制屏上按钮手动操作 ； 自动方式 由 Ｐ Ｌ Ｃ
３ ． ２ 主 要 控 制功 能 停 止 正 在运 行 的泵 ， 并 马上 启 动另 一 台泵 。 根据集水井水位的变化控制泵 的开 、 停。 不出现低水 ④ 当污水泵 手动启动 时 ， Ｐ Ｌ Ｃ自动起动 的泵的数量
位抽空泵 ， 也不发生溢流 ； 泵 的开 、 停 顺序 ： 循 环开停 机 ， 相应减少。 即先开先停 ， 循环运行 ； 分南北池的泵站 ， 分池 运行时 ， 两 ⑤污水泵停机后需等待 １ ０ ｍ ｉ ｎ后才能再次起动 ， 泵 池液位应能独立控 制 ， 合池运行时两池轮流开机 ； 根据粗 防止 频 繁 启 动 ； 两 台污 水泵 的起 动 间 隔为 ３ ０ Ｓ 。 格栅前后液位差和时间周期控制格栅机的启停 ；根据需 ３ ． ４ ． ２ 格 栅 的 自动控 制 要实现闸门启 闭机的控制 ；实现无轴螺旋输渣机与粗格 在格栅前后设超声波液位差计 ，测量格栅前后液位 栅 的联动 ， 同时实现对输渣机 的工作状态的测控 ； 最 多开 差 ；格栅机根据前后液位差或设定的运行 时间与运行周 机台数控制 ： 有 的泵站需限制开机 台数 ， 以免造成管道溢 期 自动运行 ， 时间和周期均可根据进水杂质情况调整。 具 流或泵站 自回流 。 最多开机台数在强制 自动方式 ， 由子站 体 运行 模 式 如 下 ：
研 究方 向 ： 污水处 理 自控 系统 。
各子站 ： 模 拟量一 电机 电流 、 水 位等 ； 数字量～ 水泵 开关机 等
豳 １ 系 统 总 结 构 图
ｌ ０ ８
企 业 技 术 开 发
２ ０ １ ３ 年２ 月
控制。 自动方式又分强制 自动和遥控 自动两种 ， 由Ｐ Ｌ Ｃ输 增加管道污水库容量 。 入端子设置 ， 强制 自动由子站 Ｐ Ｌ Ｃ全权控制 ， 用于通讯 出 ⑧当Ｐ Ｌ Ｃ采集到泵的故障信号 ，自动判断属于报警 故障时 ， 独立运行 。遥控 自动为主站 自动或手动遥控 。 故障还是须要停机 的故障 ，属 于须要停机的故 障则 马上
和实时性较差 ， 网络数据传输系统有一定的延时。 ②无线数传电台方式 ，主要优点是造价低廉 、 施工快捷 、 运行可靠 、 维护简单。 主要缺点是传输范 围有 限（ ５ ｋ ｍ） 。经过对 比， 根据 ８ 个污水泵 站的实
作者 简介 ： 何 志平 （ １ ９ ６ ９ 一 ） ， 福 州人 ， 大学 专 科 ， 助理工程师 ， 主要
