污水厂自控方案(含详细设备及PLC配置)
- 格式:doc
- 大小:1.93 MB
- 文档页数:90
基于PLC的智能化污水处理过程控制方案智能化污水处理过程控制方案设计智能化污水处理过程控制方案是一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动化控制系统,可实现污水处理整个过程的监测、控制和优化。
本文将介绍基于PLC 的智能化污水处理过程控制方案的设计。
1. 系统架构设计基于PLC的智能化污水处理过程控制方案主要包括以下几个模块:- 传感器模块:用于感知污水处理过程中的各种参数,如水位、浊度、温度和pH值等。
- 控制模块:通过PLC控制器对传感器模块获取的数据进行分析和处理,并根据预设的控制策略实施相应的控制动作。
- 执行模块:根据控制模块的指令执行具体的操作,如开关阀门、启动泵站和调节曝气系统等。
- 监控模块:实时监测系统运行状态,并将数据显示在人机界面上,以供操作员进行操作和决策。
2. 控制策略设计智能化污水处理过程控制方案的控制策略设计是关键步骤。
基于PLC的控制器可以根据网页、手机APP或者SCADA系统等多种方式设置和修改控制策略。
常用的控制策略包括:- 水质调控:根据污水水质分析结果,自动调节曝气量、搅拌强度和投加药剂的浓度等,以保证出水水质的达标。
- 流量控制:通过控制阀门和泵站的开启程度,实现对进水和出水流量的精确控制,以维持恒定的处理能力。
- 能耗优化:基于实时监测数据和运行参数,通过自动调整曝气系统和搅拌设备的运行状态,达到能耗最优化的目标。
3. 实时监测与数据分析基于PLC的智能化污水处理过程控制方案需要实时监测污水处理过程中的各项参数,并对数据进行分析和处理。
通过传感器模块获取的数据,PLC控制器可以及时检测异常情况,例如水质超标、泵站故障或设备停机等,并根据预设的应对措施发出相应的指令。
同时,PLC控制器还可以将实时的运行数据存储下来,用于后续的数据分析和优化。
4. 人机界面设计人机界面是操作员进行监控和调试的重要工具。
基于PLC的智能化污水处理过程控制方案需要设计友好的人机界面,以实现操作员对系统状态的全面了解和控制。
污水处理厂自动控制系统及方案一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作,而自动控制系统在污水处理厂中起到至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理厂自动控制系统的相关内容,包括系统组成、工作原理、方案设计等。
二、系统组成1. 传感器:用于检测污水处理过程中的关键参数,如水位、流量、温度、浊度等。
常用的传感器有液位传感器、流量传感器、温度传感器等。
2. 控制器:负责接收传感器的信号并进行处理,根据预设的控制策略,控制污水处理过程中的各个环节。
控制器可以是PLC(可编程逻辑控制器)或DCS(分散控制系统)。
3. 执行机构:根据控制器的指令,控制各个设备的运行状态,如泵、阀门、搅拌器等。
执行机构通常由电动机驱动。
4. 人机界面:提供操作者与系统交互的界面,包括显示屏、键盘、鼠标等。
操作者可以通过人机界面监控系统运行状态、调整参数、查看报警信息等。
三、工作原理污水处理厂自动控制系统的工作原理如下:1. 数据采集:传感器检测污水处理过程中的关键参数,并将数据传输给控制器。
2. 数据处理:控制器接收传感器的信号,根据预设的控制策略进行数据处理,生成控制指令。
3. 控制执行:控制器将控制指令发送给执行机构,控制各个设备的运行状态。
例如,当污水处理厂的水位过高时,控制器会发送指令给泵,使其启动以排水。
4. 监控与报警:人机界面显示污水处理厂的运行状态,操作者可以实时监控各个参数,并根据需要调整控制策略。
同时,系统还会根据预设的条件发出报警信息,提醒操作者注意异常情况。
四、方案设计设计污水处理厂自动控制系统的方案应考虑以下几个方面:1. 控制策略:根据污水处理的特点和要求,制定合理的控制策略。
例如,可以根据水位和流量控制泵的启停,根据浊度调整搅拌器的转速等。
2. 系统可靠性:为了确保系统的稳定运行,应采用冗余设计,即在关键部件上增加备用设备。
同时,应定期进行系统维护和检修,确保设备正常运行。
3. 数据存储与分析:污水处理厂产生的大量数据可以用于运行分析和优化。
污水处理厂自动控制系统及方案一、内容描述首先我们要明白的是这个自动控制系统的任务和目标,简单来说就是确保污水从进入处理厂到处理完成的过程能够自动化进行。
系统可以自动控制各种设备的运行,比如水泵、搅拌机、过滤设备等,确保它们按照预定的程序和时间进行工作。
这样一来不仅提高了处理效率,还大大节省了人力成本。
接下来这个系统是怎么工作的呢?它主要通过一系列传感器和控制器来监测和处理污水,传感器会实时监测污水的各种指标,比如温度、流量、PH值等。
一旦这些指标超出了预设的范围,控制器就会发出指令,调整相关设备的运行状态,确保污水能够得到妥善处理。
这个过程是完全自动化的,极大地提高了处理效率和质量。
1. 污水处理厂的重要性及其对环境的影响我们都知道,水是生命之源,没有水我们的生活将陷入困境。
但随着城市化进程的加快,污水处理成为一项重要的任务。
污水处理厂的存在,就像是城市的“清洁卫士”,它们的工作直接关系到我们的生活环境质量。
首先污水处理厂的重要性不言而喻,它承担着处理城市污水的重任,确保我们的生活和工业用水得到妥善处理,避免污水直接排放对环境和生态系统造成破坏。
想象一下如果没有这些处理厂,污水将直接流入河流、湖泊,甚至地下水,那将是一场环境灾难。
其次污水处理厂对环境的影响是深远的,经过处理的污水,其有害物质和污染物被有效去除,水质得到明显改善。
这不仅保护了我们的水资源,还避免了污水对环境的污染。
同时处理过的污水还可以回用于农业、工业等领域,实现水资源的循环利用。
这样一来不仅节约了水资源,还降低了对环境的压力。
污水处理厂在我们的生活中扮演着不可或缺的角色,它们默默地承担着清洁的使命,保护着我们的环境和水资源。
所以对于污水处理厂的自动控制系统及方案的研究和优化,就显得尤为重要和必要了。
2. 自动化控制在污水处理厂的应用背景随着城市的发展,污水处理成为一项至关重要的任务。
污水处理厂作为城市基础设施的重要组成部分,其运行效率直接关系到环境保护和居民生活质量。
污水处理厂自控系统设备配置要求1.传感器和仪器设备:传感器是自控系统的“眼睛”和“耳朵”,用于实时监测污水处理厂的运行状态。
主要包括流量传感器、浊度传感器、氨氮传感器、PH传感器、温度传感器等。
这些传感器需要具有高精度、高可靠性和抗干扰能力,能够稳定地输出准确的数据。
2.控制器和执行器:控制器是自控系统的“大脑”,通过对传感器的数据进行处理和分析,控制执行器的运行,实现对污水处理过程的控制和调节。
常见的控制器设备包括PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)等。
执行器包括电磁阀、隔膜泵、电动阀门等,用于控制污水处理过程中的流量、压力、液位等参数。
3.数据采集与传输设备:污水处理厂自控系统需要能够对传感器数据进行采集,并将采集到的数据传输给控制器进行处理。
常见的数据采集设备包括数据采集仪、远程终端单元等。
数据传输方式可以选择有线传输方式,例如以太网、Modbus 等,也可以选择无线传输方式,例如无线传感器网络、GPRS等。
4.监控和调试设备:为了保证自控系统的稳定运行,需要配备监控和调试设备。
监控设备包括人机界面(HMI)和监控软件,用于显示和记录自控系统的各种参数、趋势图、报警等信息。
调试设备包括示波器、电表等,用于对自控系统进行调试和维护。
5.系统控制与管理设备:为了方便对自控系统进行远程控制和管理,需要配备远程操作设备和管理软件。
远程操作设备可以是个人电脑、平板电脑、手机等,通过网络远程登录系统进行监控和调试。
管理软件用于对污水处理厂的自控系统进行配置、参数设定、数据管理等。
总之,污水处理厂自控系统设备配置要求包括传感器和仪器设备、控制器和执行器、数据采集与传输设备、监控和调试设备、系统控制与管理设备等方面。
这些设备需要具备高精度、高可靠性和抗干扰能力,能够实时监测和控制污水处理过程,确保污水处理厂的稳定运行。
同时,还需要具备远程控制和管理的功能,方便对自控系统进行远程操作和维护。
污水处理厂自动控制系统及方案一、引言污水处理厂是为了处理城市或工业区域产生的污水而建设的设施。
为了提高处理效率和降低运营成本,自动控制系统在污水处理厂中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理厂自动控制系统的相关内容,包括系统的组成、工作原理、方案设计和优势等。
二、系统组成污水处理厂自动控制系统主要由以下几个组成部分构成:1. 监测传感器:用于实时监测污水处理厂的各项指标,如水位、流量、浊度、温度等。
传感器可以通过物理或化学方法来检测这些指标,并将数据传输给控制器。
2. 控制器:控制器是系统的核心部分,根据传感器传输的数据,通过预设的算法和逻辑来控制污水处理过程中的各个环节。
控制器可以自动调节进水量、投加药剂的量、搅拌器的速度等,以达到最佳的处理效果。
3. 执行器:执行器根据控制器的指令,执行相应的动作。
例如,根据控制器的调节,执行器可以控制闸门的开启和关闭、泵的启停等。
4. 人机界面:人机界面是用户与系统交互的界面,通常是一个触摸屏或计算机界面。
通过人机界面,操作人员可以监视和控制整个系统的运行状态,并进行必要的调整和设置。
三、工作原理污水处理厂自动控制系统的工作原理如下:1. 监测:传感器实时监测污水处理厂的各项指标,如水位、流量、浊度、温度等。
监测数据通过信号传输给控制器。
2. 数据分析:控制器接收传感器传输的数据,并进行分析和处理。
根据预设的算法和逻辑,控制器判断当前污水处理过程中是否需要进行调节或控制。
3. 控制:根据数据分析的结果,控制器通过执行器控制相应的设备。
例如,根据水位监测数据,控制器可以调节闸门的开启和关闭,以控制进水量。
4. 人机交互:操作人员可以通过人机界面监视和控制整个系统的运行状态。
如果系统出现异常或需要调整,操作人员可以通过人机界面进行相应的操作。
四、方案设计设计一个高效可靠的污水处理厂自动控制系统需要考虑以下几个方面:1. 传感器选择:根据实际需求选择合适的传感器,确保能够准确监测污水处理过程中的各项指标。
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。
自动化控制系统目录1概述 (3)1.1 设计原则 (3)1.2 自动化系统功能综述 (3)1.3 系统配置 (5)1.3.1 网络结构 (5)1.3.2 具体配置(详细配置见附图一) (6)2控制流程图及各部分功能详述 (6)2.1 生产过程监测系统(中控室) (6)2.2 生产过程的监测(现场)与自动控制系统 (9)2.2.1 1#PLC预处理控制站 (9)2.2.2 2#PLC BAF生物滤池处理子站 (14)2.2.3 3#PLC污泥脱水系统处理子站 (18)2.2.4 4#PLC中央控制室处理子站 (21)2.3 生产管理计算机网络系统 (22)2.4 全厂CCTV电视监视系统 (23)3系统设计制作、调试及技术服务 (24)3.1环境条件 (24)3.2 控制箱柜设计 (25)3.3产品制造、运输、保管 (26)3.4控制系统集成 (27)3.5检验及调试 (30)4质量保障能力 (32)4.1设计、设备制造能力和条件 (32)4.2售后服务体系及质量保障能力 (37)5自控系统施工组织及安装 (41)5.1 项目进度计划安排 (41)5.2 施工组织 (41)5.3仪表安装及测试 (48)5.4电缆 (52)5.5 管线敷设及电缆桥架 (53)5.6电缆托架 (59)5.7防雷和接地 (60)5.8 施工验收 (61)6自动化控制系统I/O表 (62)1 概述根据XXX城市总体规划,通过对污水量的预测,并结合城市发展前景,确定污水处理厂建设规模为:设计规模2万m3/d。
根据污水量和投资状况,我方在进行系统组态时,将全厂作为一个整体来考虑,并可方便地扩展或升级。
系统选用符合国际标准的产品,其技术先进、结构开放,能够长期提供技术支持、备品备件有保障。
同时,还充分考虑经济适用性、节省投资和与远期工程的衔接,与远期公用的控制子站,控制点数一次考虑,远期独立的部分另设控制子站或远程控制单元。
本污水厂自控系统采用“集中管理、分散控制、数据共享”的分层、分布式的拓扑结构,符合当前工业自动化监测系统发展趋势,能够实现全厂工艺参数及设备集中监测和生产过程的自动控制。
自动化控制系统目录1 概述 31.1 设计原则 31.2 自动化系统功能综述 31.3 系统配置 51.3.1 网络结构 51.3.2 具体配置(详细配置见附图一) 62 控制流程图及各部分功能详述 72.1 生产过程监测系统(中控室) 72.2 生产过程的监测(现场)与自动控制系统 9 2.2.1 1#PLC预处理控制站 92.2.2 2#PLC BAF生物滤池处理子站 14 2.2.3 3#PLC污泥脱水系统处理子站 19 2.2.4 4#PLC中央控制室处理子站 222.3 生产管理计算机网络系统 232.4 全厂CCTV电视监视系统 243 系统设计制作、调试及技术服务 253.1环境条件 253.2 控制箱柜设计 263.3产品制造、运输、保管 273.4控制系统集成 283.5检验及调试 314 质量保障能力 334.1设计、设备制造能力和条件 334.2售后服务体系及质量保障能力 385 自控系统施工组织及安装 425.1 项目进度计划安排 425.2 施工组织 425.3仪表安装及测试 495.4电缆 535.5 管线敷设及电缆桥架 545.6电缆托架 605.7防雷和接地 615.8 施工验收 626 自动化控制系统I/O表 631 概述根据XXX城市总体规划,通过对污水量的预测,并结合城市发展前景,确定污水处理厂建设规模为:设计规模2万m3/d。
根据污水量和投资状况,我方在进行系统组态时,将全厂作为一个整体来考虑,并可方便地扩展或升级。
系统选用符合国际标准的产品,其技术先进、结构开放,能够长期提供技术支持、备品备件有保障。
同时,还充分考虑经济适用性、节省投资和与远期工程的衔接,与远期公用的控制子站,控制点数一次考虑,远期独立的部分另设控制子站或远程控制单元。
本污水厂自控系统采用“集中管理、分散控制、数据共享”的分层、分布式的拓扑结构,符合当前工业自动化监测系统发展趋势,能够实现全厂工艺参数及设备集中监测和生产过程的自动控制。
基于PLC的污水处理自动化控制方案设计污水处理是保护环境和人类健康的关键步骤。
在现代工业化、城市化的背景下,污水处理需要自动化控制来提高效率和减少人为操作的错误。
本文将讨论基于PLC的污水处理自动化控制方案设计。
污水处理的自动化控制方案设计需要考虑以下几个方面:监测和控制系统、传感器选择、执行器和作动器选择、控制策略和程序编写。
首先,监测和控制系统是污水处理自动化中最重要的部分。
基于PLC的控制系统可以实现对整个污水处理过程的实时监测和控制。
该系统由PLC控制器、人机界面和数据管理系统组成。
PLC控制器是整个控制系统的核心,负责接收传感器数据并根据预先设定的控制策略来控制执行器的动作。
人机界面提供操作员与控制系统交互的接口,用于设置参数、监测处理过程和记录运行数据。
数据管理系统负责处理和存储历史数据,为后续的分析和优化提供支持。
第二,传感器的选择对于污水处理的自动化控制至关重要。
传感器用于实时监测处理过程中的各种参数,如流量、浓度、温度和pH值等。
常用的传感器包括压力传感器、液位传感器、浊度传感器、pH传感器等。
根据具体的处理过程需求,选择合适的传感器来获取准确的参数数据是必不可少的。
第三,执行器和作动器的选择是控制方案设计中的另一个关键环节。
执行器和作动器负责根据PLC控制器的指令来控制污水处理过程中的各种操作。
常见的执行器包括电动阀门、加药泵、搅拌器等。
在选择执行器和作动器时,需要考虑其适应污水处理环境的能力、耐腐蚀性、可靠性和性能指标等。
最后,控制策略和程序编写是实现污水处理自动化控制方案的关键步骤。
根据具体的污水处理过程要求和设备布置,设计合适的控制策略,并使用PLC编程软件编写程序。
控制策略可以包括前馈控制、反馈控制、级联控制和分布式控制等方法。
编写程序时,需要考虑实时性、可扩展性和容错性等方面,确保控制系统的稳定性和性能。
综上所述,基于PLC的污水处理自动化控制方案设计涉及监测和控制系统、传感器选择、执行器和作动器选择、控制策略和程序编写等多个方面。
污水处理系统自控方案(含详细设备及
PLC配置)
简介
本文档旨在提供一份污水处理系统的自控方案,包括详细的设备配置和PLC(可编程逻辑控制器)配置。
设备配置
污水处理系统包括以下设备:
1. 进水口:用于接收进入系统的污水。
2. 鼓风机:通过给予曝气池足够的氧气以加速污水中的水解与硝化作用。
3. 搅拌器:用于保持曝气池中悬浮物和生物活性的均匀分布。
4. 水解池:利用细菌分解有机物质。
5. 硝化池:利用硝化细菌将污水中的氨氮转化为硝酸盐。
6. 去除器:用于去除硝酸盐中的硝酸盐。
7. 澄清池:用于沉淀和分离污水中的悬浮物。
8. 出水口:用于排放经过处理的污水。
PLC配置
为了实现污水处理系统的自控,我们使用PLC实施以下配置:
1. 确定传感器位置和类型,用于监测系统参数,如进水流量、
水位、温度和压力等。
2. 编写程序以控制鼓风机、搅拌器、去除器和其他设备的操作
方式和时间。
3. 配置报警系统,当系统参数超出设定的范围时发出警报。
4. 连接PLC和监控系统,用于实时监测和记录系统的运行状
态和数据。
5. 实施远程控制功能,可通过网络远程监控和控制污水处理系统。
结论
本文档提供了污水处理系统的自控方案,包括详细的设备配置
和PLC配置。
通过使用PLC实施自动化控制,系统能够更高效地
运行,并减少人工干预的需求。
希望此方案能为您的污水处理系统
提供参考。
天水工业园区之答禄夫天创作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站与监控操纵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“工艺必须、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,必须包管控制系统的先进性和可靠性,才干包管本厂设备的平安、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,采取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,包管系统较高的可靠性、经济性和扩展性,从而实现对各现场控制设备的操纵、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。
本系统采取先进的监控操纵站控制系统,即系统采取全开放式、关系型、面向对象系统结构,支持分歧计算厂家的硬件在同一网络中运行,并支持实时多任务,多用户的操纵系统。
主要用于污水厂的生产控制、运行操纵、监视管理。
控制系统不但有可靠的硬件设备,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。
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、国际的平安尺度。
而且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变更范围。
系统具备良好的电磁兼容性,支持I/O模板在系统运行过程中进行带电热插拔。
能够承受工业环境的严格要求。
基于PLC的污水处理自动化控制方案设计与实现一、引言污水处理是保护环境和促进可持续发展的重要环节。
在传统的污水处理过程中,人工干预较多,工作效率低下且易受人为错误和意外干扰的影响。
为了提高污水处理的效率和稳定性,自动化控制方案应运而生。
本文将介绍一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的污水处理自动化控制方案的设计与实现。
二、系统框架1. 污水处理流程首先,我们应该了解污水处理的基本流程。
一般来说,污水处理包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理四个阶段。
预处理阶段是将大颗粒物质从污水中去除,初级处理阶段是通过物理和化学方法去除悬浮物和氮、磷等有害物质,中级处理阶段是通过生物方法处理剩余的有机物,高级处理阶段是进一步去除微量有机物和微生物。
在设计自动化控制方案时,需要根据不同阶段的处理要求设置相应的控制策略。
2. PLC控制系统PLC控制系统是污水处理自动化控制方案的核心。
它由传感器、执行器、人机界面和PLC主机等部分组成。
传感器用于采集污水处理过程中的相关数据,例如流量、温度、浊度等。
执行器根据PLC主机的控制信号操作各个设备,例如搅拌机、送风机等。
人机界面提供操作界面,使操作人员能够实时监控和调整系统参数。
PLC主机作为控制核心,根据传感器的反馈信号,通过逻辑判断和控制策略运算,生成控制信号发送给执行器。
PLC控制系统的稳定性和可靠性是设计中的关键考虑因素。
三、实现步骤1. 系统建模与分析根据污水处理流程和对系统性能的要求,需进行系统建模和分析。
可以采用功能块图、时序图等方法对各个设备和控制策略进行详细描述和分析。
2. 设计控制策略根据系统建模和分析的结果,设计相应的控制策略。
例如,在初级处理阶段,可以采用模糊控制策略来调整化学加药剂量,根据传感器采集的浊度数据自动控制药剂加入量。
在生物反应器中,可以采用PID控制策略来保持温度和pH值的稳定。
在高级处理阶段,可以利用PLC的通讯功能与上位机通信,通过上位机分析和优化控制策略。
污水处理厂仪表自控工程施工方案1.1概述工程控制系统主要分为二部分,一是现场自动控制,二是污水厂监控系统。
①污水厂自控系统自控系统采用现场PLC,配备先进的上位机软件。
在污水厂中央控制室设置计算机作为操作员站,配备自控服务器,通过现场工业网与现场PLC通讯,对全厂各个工作站进行自控。
自控系统具备显示、打印、事故报警、参数设定、报表生成等功能。
现场PLC的主要功能是:采集生产现场的各种数据,自动完成污水厂各工段的自动控制,完成对生产工艺设备的故障监测、故障报警。
在现场每台设备旁设置一台就地控制箱或者就地按钮箱。
厂中央控制室通过现场工业网与现场PLC进行连接,完成它们之间的通讯功能。
局部仪表较多的区域采用现场总线与PLC通讯。
并将其中一部分数据通过调度系统以有线或无线的方式送到上位机管理系统。
②电视监视系统控制系统的核心为矩阵控制器。
电视监控系统实现与中心调度计算机联网。
在综合楼、生化反应池、旋流沉砂池、鼓风机房、脱水机房、变电所、加药间等建构物内外设置摄像点用来监视各点的工作情况。
各摄像点配有彩色摄像机,自动光圈、变镜头、室内防护机箱,室内全方位云台。
大屏幕显示系统在污水厂调度中心设置一台在型拼接式投影机。
投影方式为背投式。
显示方式为DLP方式,输入最大分辨率为1280*1024点。
相关设备有:多屏图象信息处理机、图象叠加处理机、矩阵开关机。
在污水厂调度中心内,将投影机与计算机网络连接在一起。
1.2、仪表自控的安装根据工艺流程要求,主要有流量、液位和水质分析等检测仪表。
测量流量的仪表为电磁流量计;液位仪表有超声波液位计和液位开关;水质分析仪表有PH计、浊度测量仪、溶解氧测定仪等;温度检测仪表;压力检测仪表等。
1.2.1现场在线仪表的安装1)、一般要求设备到现场后,要会同业主和监理单位有关人员一起进行开箱检查,严格按照图纸和招标文件规定核对产品的型号、规格、数量及产品合格证书,并作好开箱检查记录。
根据现有文件所有仪表都带有全套安装支架及附件(应包括取源部件、阀门、阀兰、取源管、垫片等),材料为不锈钢,开箱检查时务必根据装箱单及技术文件仔细核对。
污水处理厂的PLC控制系统设计——污泥运输机的PLC程序设计1 污水处理工艺流程1.1工艺流程图图1.1工艺流程详图图1.2 工艺流程简图1.2 对工艺流程的阐述首先从厂外污水泵站提升到污水处理厂的污水,经过粗格栅,去除污水中较大的垃圾、漂浮物;通过5台100KW 和3台54KW的污水泵将污水提升到细格栅,将较小的漂浮物去除;在沉砂池搅拌、除砂;然后进入生化池进行厌氧、耗氧处理,经沉淀池泥水分离,上层澄清液作为净化后的清洁排放水;沉淀下来的污泥一部分回流到生化池再生利用,一部分作为剩余污泥回流到污泥浓缩池,进一步浓缩,通过污泥处理系统,把泥浆态的污泥脱水、压滤,形成干污泥饼(如图1.2所示)。
1.3 主要设备的组成及控制方式1.3.1主要设备活性污泥法的曝气方式可分为两大类:鼓风曝气及机械曝气两大类。
鼓风曝气系统的主要设备是鼓风机及扩散系统。
小污水厂的鼓风机一般采用罗茨风机及小型离心风机。
分散系统一般采用微孔曝气器。
但必须是适应于间歇曝气的运行方式。
鼓风机往往安装在SBR池旁边,以减少管路系统的造价。
由于污水厂较小,一般不设鼓风机房,仅在鼓风机上设罩棚。
这主要适用于厂矿企业内的污水处理厂,不严格控制噪音的情况。
如果污水厂毗临生活小区,若采用鼓风曝气则必须建鼓风机房,同时还要有相应的降噪措施,这样情况下宜采用机械曝气方式。
1.3.2设备控制方式污水处理厂的设备均采用三级控制方式,即现场控制方式、MCC控制方式和微机控制方式。
目前,以MCC 控制为基础,PLC控制为主导的控制方式始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前污水处理厂对自动化的需要。
控制系统采用“双入单出”的模糊控制器。
输入量为pH值给定值与测量值的偏差e以及偏差变化率ec,输出量为向加药泵供电的变频器的输入控制电压 u。
1.系统组成污水厂监控系统按分层分布式原则设计,系统分二层:中控室层和现场控制单元。
在中控室层能集中监视厂设备的实时运行情况 ,并可以通过 PLC 独立完成设备的监视和控制功能。
现场控制单元除接收中控室指令并向中控室层传送数据外,还可以部自成相对独立的计算机监控系统。
通过 PLC 和现场操作终端可以独立完成厂相关设备的监视和控制功能。
根据工艺流程特点和全厂平面布置,污水厂设两个PLC 控制站,设在变配电间低压配电室。
两个 PLC 控制站分别为:一期公用及电气系统控制站,一期一阶段控制站。
预留一期二阶段控制站位置。
(1)中央控制室中央控制室位于办公楼,设操作员站两台以及打印机两台,其中一台操作员站兼做工程师站。
(2)现场控制站现场控制站位于变配电间低压配电室,用于污水厂的设备控制和数据采集。
控制围包括粗细格栅、提升泵井、水解酸化池、生化池、二沉池及加药间、紫外线消毒渠及变配电间、储泥池等设备的控制及各工艺、电气仪表数据的采集。
并通过网络连接到中控室操作员站,便于监视和控制。
(3)通讯网络电子设备间 PLC 控制站以及工艺设备成套的 PLC 控制站通过以太网络与中控室以太网交换机相连。
拓扑形式以便于系统今后的扩展,数字化的现场及通讯网络节省了传统接线所需的大量控制电缆,开放的网络系统便于系统扩展。
1、提升泵井及细格栅提升泵井液位检测(超声波液位计 1 套,浮球液位开关 1 套),用于控制提升泵的运行。
提升泵后流量检测(电磁流量计 1 套),用于提升泵后主管流量检测。
2、水解酸化池水解酸化池 ORP 检测(每组设 ORP 检测仪 1 套,共计 2 套),检测池氧化复原电位。
3、生化池生化池好氧区 DO 值检测(设置 DO 检测仪 1 套),检测池溶解氧,进而控制立式表曝机的运行。
生化池出水区 MLSS 值检测(设置 MLSS 检测仪 1 套),检测好氧池出水污泥浓度。
设一套便携式溶氧仪,随机检测生化池各点溶氧值。
污水处理电气自控设计方案一、引言随着人口和工业的快速增长,污水处理已经成为环境保护的重要任务之一、污水处理电气自控系统在该领域起着关键作用。
本文将介绍一种污水处理电气自控设计方案,以提高处理效率和减少对环境的负面影响。
二、系统概述污水处理电气自控系统是基于先进的电气控制技术和自动化原理,对污水处理过程中的各个环节进行监控和调节。
系统包括传感器、执行器、控制器和显示器等部件,通过实时监测污水的流量、浓度和水质等参数,控制设备的操作,以实现污水的处理和净化。
三、系统组成1.传感器:选择高精度、高可靠性的压力传感器、流量传感器和水质传感器,实时监测污水处理过程中的关键参数。
传感器应具备耐腐蚀、防水防尘等特点,以适应恶劣的工作环境。
2.执行器:采用电动阀门、电动泵等执行器,根据传感器的反馈信号,自动调节设备的操作,实现对污水处理过程的精确控制。
执行器的选择应根据处理设备的需求和工艺参数进行合理搭配。
3.控制器:使用先进的PLC(可编程逻辑控制器)作为控制器核心,通过编程实现对传感器和执行器的控制。
PLC应具备高速、高稳定性和强扩展性的特点,以适应不同规模和要求的污水处理工程。
4.显示器:将实时监测到的污水处理数据以图表、曲线等形式显示在显示器上,方便操作员进行观察和分析。
显示器还可以实时显示设备的运行状态和报警信息,以保证操作过程的安全可靠。
四、系统工作流程1.数据采集:传感器实时监测并采集污水处理过程中的各个参数数据,包括流量、浓度、PH值、溶解氧等。
数据采集同时进行数据处理和分析。
2.数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,包括数据的滤波、校正、比较等。
根据处理结果,判断污水处理过程的运行状态,以确定是否需要进行调整和优化。
3.控制操作:根据之前的数据处理结果,控制PLC对执行器进行控制操作,调整各个设备的工作状态和参数。
操作过程中,需要根据设定的控制策略和标准,对参数进行相应的调整和控制。
4.运行监测:在整个操作过程中,通过显示器实时监测设备的运行状态和处理效果。
自动化控制系统目录1概述 (3)1.1 设计原则 (3)1.2 自动化系统功能综述 (4)1.3 系统配置 (6)1.3.1 网络结构 (6)1.3.2 具体配置(详细配置见附图一) (6)2控制流程图及各部分功能详述 (7)2.1 生产过程监测系统(中控室) (7)2.2 生产过程的监测(现场)与自动控制系统 (9)2.2.1 1#PLC预处理控制站 (9)2.2.2 2#PLC BAF生物滤池处理子站 (15)2.2.3 3#PLC污泥脱水系统处理子站 (20)2.2.4 4#PLC中央控制室处理子站 (23)2.3 生产管理计算机网络系统 (24)2.4 全厂CCTV电视监视系统 (25)3系统设计制作、调试及技术服务 (27)3.1环境条件 (27)3.2 控制箱柜设计 (27)3.3产品制造、运输、保管 (28)3.4控制系统集成 (29)3.5检验及调试 (33)4质量保障能力 (35)4.1设计、设备制造能力和条件 (35)4.2售后服务体系及质量保障能力 (40)5自控系统施工组织及安装 (44)5.1 项目进度计划安排 (44)5.2 施工组织 (44)5.3仪表安装及测试 (52)5.4电缆 (56)5.5 管线敷设及电缆桥架 (58)5.6电缆托架 (64)5.7防雷和接地 (65)5.8 施工验收 (67)6自动化控制系统I/O表 (68)1 概述根据XXX城市总体规划,通过对污水量的预测,并结合城市发展前景,确定污水处理厂建设规模为:设计规模2万m3/d。
根据污水量和投资状况,我方在进行系统组态时,将全厂作为一个整体来考虑,并可方便地扩展或升级。
系统选用符合国际标准的产品,其技术先进、结构开放,能够长期提供技术支持、备品备件有保障。
同时,还充分考虑经济适用性、节省投资和与远期工程的衔接,与远期公用的控制子站,控制点数一次考虑,远期独立的部分另设控制子站或远程控制单元。
本污水厂自控系统采用“集中管理、分散控制、数据共享”的分层、分布式的拓扑结构,符合当前工业自动化监测系统发展趋势,能够实现全厂工艺参数及设备集中监测和生产过程的自动控制。
系统包括:满足要求的控制系统硬件设备、监控和编程软件、辅助装置以及操作台、控制箱柜等。
1.1 设计原则集中管理、分散控制、数据共享;具有高度的开放性、可靠性、稳定性和安全性;具有较强的兼容性、扩充性、可扩展性;易于操作使用、可修改;所有标志性、提示性、警告性、显示性的部分采用中文简体。
自控仪表系统必须在充分考虑本工程污水处理工艺特性的基础上,按照具有先进技术水平的现代化污水处理厂进行设计。
设计方案中,既要考虑操作、管理水平的先进性,同时也考虑到高新技术应用的合理性、经济性,在保证生产管理要求的前提下,尽可能节约投资,获得良好的技术经济指标,并能保证系统长期稳定高效地运行。
1.2 自动化系统功能综述根据XX污水厂2×104m3/d的设计规模和BAF工艺的特点,本着技术先进,性价比高,实用可靠的原则进行设计。
依据集中监测为主,分散控制为辅的基本原则,本工程采用PLC(可编程控制器)为基础的监测控制和数据采集系统,在中央控制室利用PC(工业级PC)机对厂内各工况进行实时监控,并有信号报警和联锁等设施以保证生产正常运行。
生产的过程自动控制采用独立控制,即设备控制层PLC各个子站与上位监控计算机相互独立,可以不依靠上位机独立运行,保证了生产过程的独立性和安全性。
本方案采用的集散型计算机控制系统设计方案满足如下要求:(1)根据工艺流程及设备运行要求配置仪表、检测装置,建立监控系统;(2)采用分散控制,集中管理的方式,建立污水处理厂中央控制系统,管理整个污水处理厂的运行;(3)中控系统采用具有开放的符合TCP/IP协议的计算机网络,并可以与管理系统以及与上级系统和周边系统链接;(4)主要机械设备的控制采用就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式,现场控制站设置PLC及控制操作人机界面;(5)其它设备采用现场控制、中央控制的两层控制模式;(6)在每个工艺节点处设置基于PLC的智能控制装置,各PLC之间及PLC与中央控制系统之间以高速数据通讯网络---光纤EtherNet(以太网)连接。
污水处理厂工程自动化系统实现的以下基本功能:(1)具有实时监测全厂的生产过程参数(如流量、液位等)、水质参数(如PH值、SS、DO等)、电量参数(如电流、电压、功率因数、有功电度、无功电度等),并对其进行采集、处理、储存、显示和打印;实时监测全厂主要设备的运行状态(如格栅机、提升泵、鼓风机、阀门等),并对其信号进行采集显示。
对污水厂重要设备(如提升泵、鼓风机、阀门等)的开/关次数和运行时间进行累计并生成设备管理报表,使用户能够科学合理的安排生产设备检修时间。
(2)全自动控制现场设备(如格栅机、提升泵、鼓风机、阀门等)。
(3)在中控室可以实现对全厂设备和仪器仪表的监测和控制。
(4)上位机采用全中文操作界面。
界面友好美观,操作简便易学,响应迅速,可以实现实时动态显示过程参数、水质参数、电气参数的趋势图;可以动态显示全厂生产工艺流程图和各工艺单元流程图,并且可以在流程图上选择弹出多级细部详图。
具有自动生成各种生产统计报表。
(5)具有自动进行越限报警和设备故障报警,并可根据相应的报警数据进行分析。
具有故障追忆功能,能够自动记录系统或某台设备故障前和故障过程中的状态信息。
(6)本自控系统具有以下三种控制方式手动模式:通过就地控制箱或MCC上的按钮实现对设备的启停操作,这种操作模式主要在单机调试、单机检修或非正常情况下常用。
遥控模式:操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘来控制现场设备,也称为“半自动控制”,主要是指操作人员通过对受控对象(系统或过程)的某一环节或设备进行简单的参数设定或发出控制指令,这一环节或设备即按照控制要求执行控制,操作人员只需查看其状态以及有无报警显示等。
如鼓风机远程风量调整、提升泵房的一步化控制等。
根据操作人员是否在受控系统或过程的现场来看,半自动控制有远程(通过中央控制室操作员站上实现)和就地(通过PLC控制柜上的人机界面触摸屏上实现)两种操作方式。
自动方式:也称为“全自动控制”,主要是指操作人员通过对受控对象(系统或过程)的关键运行参数进行简单的设定或发出控制指令,系统或过程即按照要求进行闭环自动控制,操作人员只需观察系统或过程的状态以及有无报警显示等。
例如全自动粗格栅机控制、提升泵房的机组优化控制、BAF生化处理池自动控制等。
根据操作人员是否在受控系统或过程的现场来看,全自动控制有远程(通过中央控制室操作员站上实现)和就地(通过PLC控制柜上的人机界面触摸屏上实现)两种操作方式。
三种方式的控制级别由高到低为:手动控制、遥控控制、自动控制。
1.3 系统配置1.3.1 网络结构在综合楼设立中央控制室,下设1#PLC预处理控制子站、2#PLCBAF生物滤池处理子站、3#PLC污泥脱水系统处理子站和4#PLC污中央控制处理子站。
PLC处理子站通过开放式的与商用以太网兼容的光纤EtherNet环网与1#、2#工作站相连接并通过工作站与上位管理系统相连。
在中央控制室可对主要设备实施开、停控制。
同时,设备运转状态也通过EtherNet送入上位计算机,在计算机上对全厂设备运转情况进行显示监控。
中央控制室还设置了以太网交换机,与厂级管理自动化层以太信息网络相连接。
自控系统配置两套互为热备的监控操作站、一台故障打印机、一台图表打印机。
中央控制系统下设两套现场控制站。
按照控制对象的功能、设备量,根据本厂工艺流程和平面布置图,设置现场控制站和中央控制室。
1.3.2 具体配置(详细配置见附图一)中央监控系统由两台配置了实时监控软件的工业计算机(互为热备)。
可编程序逻辑控制器(PLC):采用世界知名公司的最新产品。
选择货源充足中文资料丰富、备品备件方便,技术服务方便、国内有维修处的生产商的产品。
PLC的选型充分考虑其可靠性、先进性、可扩充性,应能满足中高控制性能的要求,能承受工业环境的严格要求。
平均故障间隔时间(MTBF)为15年。
根据标书技术指标和技术条件的要求以及设计者的总体考虑,优先选择Siemens公司的S7 300系列PLC。
S7 300系统提供的通讯接口有EtherNet、ProfiBus、RS485和RS-232等。
其工业总线-EtherNet可达100Mbit/s。
此外Siemens是世界上著名的自动化设备生产供应商,其PLC产品处于世界领先地位,可靠性极高。
在中国、在成都,用户可以得到完善地技术支持与服务。
本工程选用具有两个DP口的S7 315-2DP作为主控制器,其主要功能模块为EtherNet通讯模块CP 343-1、32点数字量输入模块SM 321、16点数字量输出模块SM 322、8点模拟量输入模块SM 331、4点模拟量输出模块SM 332等。
详细配置见附图一及设备一览表。
2 控制流程图及各部分功能详述2.1 生产过程监测系统(中控室)在办公楼设立中央控制室。
中央控制室内设有两台21”纯平高分辨率计算机工作站等,且两台计算机工作站互为备用(分为主操作站和备用操作站),其中主操作站安装有PLC编程软件,具有远程编程功能,程序可方便地通过网络分别下载到指定现场控制站,以便在调试过程中在中央控制室远程随时修改程序。
中央控制室可对整个分布式控制系统进行系统组态管理、系统监测、数据实时监测、显示、处理、控制各PLC子站的状态、通信、数据和信息等完成报警和报表打印,在厂级管理层可以通过Internet将结果、效益分析等发往有关部门。
中控子系统主要由以下几个部分组成:1)二台配置了实时监控软件的工业计算机(互为备用),工业控制计算机作为中控室人机接口,并通过网络适配器与工业控制系统及全厂管理网系统无缝链接;2)用于与现场PLC子站相连的网络通讯接口适配器---以太网卡;3)用于数据库的Data服务器;4)报表打印机和事故报警打印机,互为备用;5)以太网交换机;6)办公打印机;7)生产管理网使用的若干台电脑;8)不间断UPS电源。
其主要功能:远控各PLC现场子站,实时接收PLC采集的各种数据,建立全厂检测参数数据库,处理并显示各种数据;监测全厂工艺流程和各细部的动态图形;从检测项目中,按需要显示历史记录和趋势分析曲线;重要设备主要参数的工况及事故报警、打印制表;编制和打印生产日、月、年统计报表;对各种数据实时存储;实现通过服务器对工艺流程、历史记录、各种设备工作状态、报表等的浏览。
应用工程软件包括:整个污水厂的监测控制、在线测试、离线测试、硬件测试软件、显示功能。
其主要完成以下功能:完善的Internet 功能;采用标准的Windows NT平台;包含支持世界主要硬件厂商的各种网络驱动程序,支持Ethernet、现场总线监控;有系统员和操作员安全保密功能;支持1600×1280高分辨率彩色图形显示器;支持各种Windows标准打印机及外围设备;为了便于用户功能的定制,监控软件内嵌完全的VBA,而不只是VBA的一个子集;能够支持友善的中文化界面;支持开放的、符合ODBC特征的数据库,并能与编程软件及其他的专业数据库软件共享数据库;为用户提供丰富方便的图形组态、系统组态功能,易于构成各种服务器、图形工作站;丰富的报警功能、分析报表功能,在线编辑功能、打印功能。