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自动化控制技术在污水处理厂的应用进展
作者：陈银库
来源：《中国建筑金属结构·下半月》2013年第12期
摘要：目前自动控制技术已被广泛应用到污水处理行业，同时表现出节约能源、节省人
力资源的良好效果，因此，污水处理行业自动化控制技术具有非常广阔的发展前景。本文主要围绕污水处理行业自动化控制技术的应用进展展开论述，以期解决污水处理方面面临的诸多实际性问题，进而实现污水处理效果的提高。
关键词：自动化控制技术；污水处理厂；应用进展
中图分类号：X703.3 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0073-01
引言
自动化控制系统是指计算机经通信网络与带有通信接口的检测元件、控制设备、执行器件连接起来，以便利用计算机实现智能化管理，进而实现集中监控、集中数据处理、集中调度、集中分析，此乃新型的生产过程控制系统。随着PLC、SCADA、FCS、DCS等技术的优化升级，自动化控制技术也面临新的发展机遇。国外污水处理厂很早便开始应用到自动化控制技术，例如20世纪70年代美国污水处理厂实现自动控制。与国外发达国家相比，我国污水处理厂直到20世纪90年代后期方才首次引进自动控制系统，而且多属对国外成套自控设备的直接引进，即国产自动控制系统的应用相当少。自此以后经历的几次大的变革使自动化控制水平逐步提升至较高水平。目前，我国污水处理厂应用的自动化控制系统当属基于工业以太网+FCS 的系统网络最先进，为国际最先进的自动化系统。下文着重介绍污水处理厂自动化控制技术的应用进展。
1 污水处理厂自动化控制技术的应用进展
总体而言，我国污水处理厂自动化控制技术经历过可编程控制器（PLC）、集中分散型控制系统或分散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、监视控制与数据采集系统（SCDAD系统）四大阶段，本文着重从上述方面浅析我国污水处理张自动化控制技术的应用进展。
1.1 PLC
PLC是指基于计算机技术的新型工业控制装置，同时PLC作为继电器控制系统的优化升级，具体具有实现开关量逻辑控制的功能；PLC作为面向现场的控制装置，具体具有抗扰能力强、可靠性高等优点，因此对恶劣的现场环境具有很好的适应性；PLC作为局部的控制器，若干PLC互连起来便能够构成更具应用价值的控制系统。针对污水处理厂，不同的污水处理工艺要求自控系统根据不同的要求应用PLC。污水处理厂往往设有总控室与若干现场控制站，同
污水处理自动化控制
目录 目录 (2) 5．污水处理自动化管理与监控 (3) 5.1水处理综合自动化控制系统组成 (4) 5.2水处理自动化产品的需求 (8) 5.3水处理自动化产品趋势 (9)
5．污水处理自动化管理与监控 “十一五”期间，我国城镇污水处理设施建设和运营工作取得了积极进展，截至2010年底，我国已建成投运城镇污水处理厂2832座，处理能力1.25亿立方米/日，分别比2005年增加了210%和108%。但与此同时仍然暴露出区域发展不平衡、管网建设滞后等问题。对此，国家正加快编制城镇污水处理设施建设“十二五”规划，将突出配套管网建设、提升污水处理能力、污泥处理处置设施建设及老旧污水处理厂升级改造等重点。目前，我国污水处理厂自动化系统的设计和实施正处于一个成长的时期，系统的需求、设计、结构以及系统的控制仍然存在不完善的地方。在建设自动化控制系统中，用户通常关注以下需求： 智能、综合的污水处理自动化系统是为污水处理厂的建设、运营管理单位提供服务的。在保证污水厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境的同时，还应提高污水厂的现代化生产管理水平。应该在充分考虑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，采用“集中控制，分散管理”的方式，以“无人值班、少人值守”为目的，实现“五遥”功能，即遥信、遥测、遥控、遥调、遥视，从而来满足用户需求。 通过建设高稳定性和可靠性的污水处理厂综合自动化系统，实现对污水处理厂污水处理过程的自动化管理与控制，节省现场操作所耗费的人力物力，方便生产管理、提高设备的利用率，保证污水处理厂长期安全无故障运行。
自动化改造方案 地址：- 1 -
一、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 地址：- 2 -
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 c、生化池仪表（DO、MLSS）现场与中控数据不匹配 d、上位机组态软件中历史曲线与时实曲线部分显示不正常 e、目前数据不能发送到昆明监测网上 （3）、监控部分 a、大部分监控已经无法正常显示、少部分摄像头已经拆除 （4）、其它 a、系统布线，没有强弱电分开，造成信号干扰严重 b、系统慢 c、风机需要工作人员到现场调节挡风板，噪音大，能源浪费 3、原系统组成 从系统功能方面看，本污水厂计算机监控系统由三层构成：管理计算机子系统、监控计算机子系统、现场控制站。管理计算机子系统、监控计算机子系统属于上级系统，通过以太网相连，监控计算机子系统、现场控制站通过工业以太网进行数据交换，而现场控制站属于下级系统。 原中控系统采用计算机＋PLC方式构成的分布式控制系统，设1个中央控制室，3个监控主站，18路视频监控。采用一个二级管理的计算机监控系统，其上级系统位于中控室，用于对全厂的所有站点设备进行监控；下级系统位于3个PLC站点，通过以太网实现上下级数据交换；上下级均可通过网络对系统内的设备进行监测和控制；下级系统只能对本地站点设备进行监控，采用威纶触摸屏实现人机信息互换；而上级系统可以对所有站点设备进行监制。 系统网络由工业以太网组成，环型拓扑结构，通讯介质为多模光纤，两台计算机，设在中控室内。中控计算机采用西门子wincc组态软件实现整个系统的监控，PLC采用西门子s7300系列产品。 组成如下图： 地址：- 3 -
工业自动化仪表与自动化控制技术浅谈 [摘要]随着我国社会经济的不断提升，各行业得到了极大的发展，对于工业自动化而言，自动化技术在科技进步下也得到了全面提升。对于工业自动化技术而言，自动化仪表技术和自动化控制技术是实现设备自动化生产控制最为重要的基础，掌握和提高自动化仪表技术和自动化控制技术将推动我国工业制造水平的提升和进步。通过对工业自动化生产过程中的仪表和控制技术问题进行讨论和研究，为我国工业自动化的向前推进和制造水平提升提供参考和借鉴。 [关键词]工业；自动化仪表；自动化控制 1自动化技术分析 1.1工业自动化仪表 工业自动化仪表是指在工业自动化生产过程中通过对各项工艺流程中的精度指标进行检测和记录为技术人员的数据观察提供更加科学可靠的支持，工业自动化仪表所记录的参数也是作为产品生产加工过程中的重要参数指标。在工业生产中自动化仪表主要作用为检测、控制和显示。检测仪
表能够将工业生产过程中产生的参数变化，如设备温度、工件压力、传送带传输速率，通过对应感应传感器来进行检测并接收。在实际的自动化生产设备在运行过程中会出现于电脑编程程序指令冲突之处，因此控制仪表的作用在于通过仪表数据结合实际生产情况来对程序指令进行调整，实现更高效率的生产工作。而显示仪表的作用则在于能够将生产线中生产设备的故障情况反映给生产技术人员以将故障问题及时进行解决保障生产线上的产品高质量的完成。 1.2自动化控制技术 自动化控制是利用计算机信息手段对生产设备生产操作预先设定，免去传统人工对机械设备生产的繁琐工艺，能够降低人工成本和提高生产制造精度。自动化控制技术的实现能够将工业生产进行系统化控制，相较于传统人工机械加工生产，自动控制技术下的生产效率更高成本更低同时智能自动化的工业生产还能降低生产安全事故的发生使生产操作井然有序地进行。然而，自动化控制技术在工业生产中的发展成熟较晚具有专业技能的人才较少，因此我国现阶段的工业自动化生产中自动化控制还未被全面普及，一些自动化生产线还保留着大量现场技术人员进行调控检测。
污水处理厂自动化系统的分析与应用(一) 摘要：本文主要介绍了我国目前污水处理自动化系统的构成，分析了作为其核心的PLC控制器和通信网络的选型以及整体解决方案，同时以天津咸阳路污水处理厂自动化系统为例，具体说明了污水处理厂自动化系统的应用，最后分析了污水处理厂自动化系统的改进和发展。关键词：可编程控制器现场总线污水处理厂 一、引言 水是人类生活和国民经济发展的不可或缺的重要部分，随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升，对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。为建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的水处理自动化系统成为工程界和城市水行业营运管理部门共同关心的问题。微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了水处理控制系统的信息化和智能化程度，与3C技术相结合的PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为水处理自动化系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着水处理自动化系统的智能化程度的发展。 水处理行业主要分为净水处理和污水处理两大部分。净水厂控制系统通常分为水厂调度系统、加药间（加氯间）PLC控制站、滤站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各个控制站相对独立工作，通过有线网络进行通讯，将所有的数据信息送到水厂调度室进行处理，或将一部分数据通过调度系统以无线（或有线）通讯的方式送到城市的调度中心。对于污水处理来说，要根据污水水源地状况来确定污水处理的工艺流程，由于污水处理工艺的不同而自控系统应用PLC的要求也有所不同。一般讲，整个污水处理厂都有总控室和多个现场控制站，站与站之间通过控制器层网络或信息层网络相连，然后全部连接到总控室，总控室的多台计算机、工作站和图形站都用信息层网络连接，这样和现场控制站构成了集中管理，分散控制，高速数据交换的工厂级自动化网络1].PLC自控系统是水处理厂的控制核心部分，对其合理的选型和设计，对污水厂能否高效、自动化的运行非常重要。然而，PLC网络又是其中的重中之重，网络的好坏直接影响到污水厂的正常运行。 二、系统构成 污水处理厂自控系统一般包括污水厂部分和厂外泵站部分。监控系统通讯网络和PLC是污水处理自动化系统的核心组成部分，它们的性能对污水处理自动化系统会起到决定性的作用2].根据污水处理自动化本身的特点和监控需求选择合适的PLC及通讯网络是保证污水处理自动化系统性能的重要因素。 通信网络： 在污水处理自动化系统的结构上，国内在管理体制上主要采用三级管理，即监控总中心、区域监控分中心和监控站。由于监控站不直接对污水处理厂的外场设备进行直接控制，因此工程界按照系统结构的划分把监控系统划分为信息层、控制层和设备层。 第一层为信息层，主要负责大量信息及不同厂家不同设备之间的信息传输，工业以太网Ethernet为目前较常用的一种信息网络，世界各大PLC生产厂商均支持工业以太网，并且他们在原有TCP/IP的基础上，相继开发出实时性更高的工业以太网，如欧姆龙和罗克维尔支持的Ethernet/IP，施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西门子支持的ProfiNet等。由于Ethernet 的信息量大，因此在污水处理厂自动化系统中以太网主要用于各个控制分站与监控中心的数据传输，包括各种传感器数据等大量历史数据信息。 第二层为控制层，主要采用现场总线组成隧道区域控制器网络，其特点是由于采用了标准总线组网，既能满足实时通信的要求，又具有开放协议的标准接口，能在总线上方便的挂接各种外场设备，有利于监控系统的扩展。目前，现场总线有40多种，在污水处理厂自动化系统中应用的现场总线主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他们的共同特点是高速、高可靠，适合PLC与计算机、PLC与PLC及其它设备之间的大量数
浅谈生活污水处理厂提标改造——一级A标准 摘要：随着污水排放标准的提高，国内大部分污水处理厂亟需进行提标改造，通过对《城镇污水处理厂污染物排放标准》的解读，分析现有提标改造技术和A2/O提标改造技术工艺，以提供城镇污水处理厂提标改造参考。 关键词：污水处理厂；提标改造；A2/O工艺。 一、引言 为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》，加强对城镇污水处理厂建设和运行的管理，改善城镇水环境质量，国家环境保护总局2006年发布GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》修改单，将其中的4.1.2.2修改为：城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准，排入GB3838地表水III类功能水域(划定的引用水源保护区和游泳区除外)、GB3097海水II类功能水域时，执行一级标准的B标准[1]。一级A标准在全国范围内将得到推行，对于太湖、巢湖、滇池等重点流域的城镇污水处理厂将需要进行技术提标改造。提标改造的主要目的是减少污染负荷。 二、城镇污水处理厂污染物排放标准解读 GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》修改单解读 表1 基本控制项目最高允许排放浓度(日均值) 单位mg/L[2] 序号基本控制项目 一级标准二级 标准三级标准 A标准B标准 1 化学需氧量(COD) 50 60 100 120① 2 生化需氧量(BOD) 10 20 30 60① 3 悬浮物(SS) 10 20 30 50 4 动植物油 1 3 5 20 5 石油类 1 3 5 15 6 阴离子表面活性剂0.5 1 2 5 7 总氮(以N计) 15 20 - - 8 氨氮(以N计)②5(8) 8(15) 25(30) -
第一章总则 第一条为加强电化分公司自动化仪表设备及控制系统的管理工作，控制和优化工艺条件，保障仪表设备安全经济运行，依据国家有关法规及相关管理规定，制定本制度。 第二条本制度适用于电化分公司自动化仪表控制系统的管理。 第三条控制系统主要包括集散控制系统、紧急停车系统、可编程控制器等。 第四条控制系统的日常维护。 (一)系统点检制度 1、仪表设备管理部门应加强对系统的日常维护检查，根据系统的配置情况，制定系统点检标准，并设计相应的点检表格。 2、系统点检应包括以下主要内容： A、主机设备的运行状态。 B、外围设备(包括打印机等)的投用情况和完好状况。 C、各机柜的风扇(包括内部风扇)运转状况。 D、机房、操作室的温度、湿度。 3、点检记录要字迹清楚、书写工整，并定期回收，妥善保管。 (二)系统周检制度 1、仪表设备管理部门(仪表保运单位)应根据设备保养手册的规定，制定周检项目、内容和合理的周期，并做好DCS(PLC)系统周检记录。 2、系统周检应包括如下主要内容： A、确认冗余系统的功能和切换动作是否准确可靠。 B、清洗过滤网。 C、清洗CRT。 D、检查风扇及风扇的保护网。 E、定期清洗打印机。 F、清洗机房内设备的表面灰尘。 G、系统中的电池按期更换。 H、定期对运动机件加润滑油。 I、检查供电及接地系统，确保符合要求。
3、系统周检发现的问题，应及时填写缺陷记录，并立刻组织人员处理解决。 (三)系统硬件管理 1、仪表设备管理部门应有专人负责保养，按规定进行点检、周检和维护。 2、建立系统硬件设备档案，内容应名细到主要插件板，并作好历次设备、卡件变更记录。 3、系统硬件的各种资料要妥善保管，原版资料要归档保存。 4、在线运行设备检修时，要严格执行有关手续，按照规定，做好防范措施。 (四)系统软件管理 1、系统软件和使用软件必须有双备份，并妥善保管在金属柜内;控制系统的密码或键锁开关的钥匙要由专人保管，并严格执行规定范围内的操作内容。软件备份要注明软件名称、修改日期、修改人，并将有关修改设计资料存档。 2、系统软件无特殊情况严禁修改;确需修改时，要严格按照申请、论证手续，主管经理批准后实施。 3、使用软件在正常生产期间不宜修改。按工艺要求确需重新组态时，要有明确的修改方案，并由生产管理部门、工艺车间和仪表负责人共同签字后方可实施并做好安全防范措施。 4、软件各种文本修改后，必须对其他有关资料和备份盘作相应的修改。 5、由通用计算机、工业控制微机组成的控制、数据采集等系统，应执行专机专用，严禁任何人运行和系统无关的软件，以防病毒对系统的侵袭。 6、工艺参数、联锁设定值的修改，要办理联锁工作票后方可进行改动。 7、对重大系统改动时，要按软件开发程序进行，即建立命题，制定方案、组态调试、模拟试验、小样试运行、组态鉴定等过程。通过技术鉴定的软件，要做好文件登记并复制软盘，妥善保存。 (五) 机房管理 1、机房是过程控制计算机系统的重要工作场所和核心部位，要认真做好安全工作，非机房工作人员未经批准严禁进入，进入机房人员应按规定着装。进入机房作业人员必须采取静电释放措施，消除人身所带的静电。 2、机房内应清洁无尘并确保满足以下条件： 温度18-24℃变化率<3℃/hr
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差
武功县污水处理厂改造扩建及升级工程 一期提升泵站及旋流沉砂池改造 专项方案 编制人： 审核人： 审批人：
日期：二零一七年六月
目录 目录 (3) 一、工程概况及主要工作内容 (1) 1、工程概况 (1) 2、主要工作内容 (1) 二、工期及计划 (1) 1、工期： (1) 2、工作计划 (1) 三、拟劳动力和主要施工机械设备 (2) 1、施工人员 (2) 2、主要施工材料及设备 (2) 四、施工流程 (4) 五、施工危险源及安全保证措施 (4) 1、危险源及防护措施 (4) 1、安全领导小组 (8) 六、环境保护及文明施工措施： (9) 1、环境保护 (9) 2、文明施工管理 (9)
一、工程概况及主要工作内容 1、工程概况 武功县污水处理厂改造扩建及升级工程占地面积213836.444平米左右，本工程服务范围：城市污水和工业废水。本安装工程内容图纸以内污水处理厂所有机械设备、管路、电气设备、电缆敷设以及自控、仪表设备的本体安装。 现对武功县污水处理厂改造扩建及升级工程项目一期提升泵站与旋流沉砂池进行改造，以满足扩建后使用需求。 2、主要工作内容 提升泵站安装一台提升水泵，并安装好连泵管道；旋流沉砂池安装一台出水阀门；紫外消毒渠出水管接口砌井；巴氏计量槽出水口砌井；巴氏计量槽出水口砌井。 二、工期及计划 1、工期： 以政府相关部门为准，共计6天 2、工作计划 第一天：抽水 紫外消毒渠出水管接口砌井 第二天：出水阀门安装，并进行二次浇注 紫外消毒渠出水管接口砌井 第三天：安装水泵底座
巴氏计量槽出水口砌井 去污泥池管道碰口 第四天：水泵管道连接 巴氏计量槽出水口砌井 注：1、预留两天以防出现不可控因素所发生的延误 三、拟劳动力和主要施工机械设备 1、施工人员 提升泵站 下井人员：一组张占省王奎 二组孟翔郭喜发 井上监护人员：郭运中 旋流沉砂池 下井人员：一组陈飞 二组张国龙 井上监护人员：张荣芳 2、主要施工材料及设备
●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●2、DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●4、什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为 0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工
业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜.c.分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列.d.在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时,自动补偿冷端温度变化,以保证测量精度,为了节约,作为热偶丝在低温区的替代品. ●1-2热电阻测温有什么特点?为什么热电阻要用三线接法? 答:a.在-200到+500摄氏度范围内精度高,性能稳定可靠,不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低,存在非线性.b. 在使用平衡电桥对热电阻进行测量时,由电阻引出三根导线,一根的电阻与电源E相连接,不影响电桥的平衡,另外两根接到电桥的两臂内,他们随环境温度的变化可以相互抵消. ●1-3说明热电偶温度变送器的基本结构.工作原理以及实现冷端温度补偿的方法.在什么情况下要做零点迁移?
1：串级控制系统参数整定步骤应为（）。 1.先主环，后副环 2.先副环后主环 3.只整定副环 4.没有先后顺序 2：仪表的精度等级指的是仪表的（） 1.误差 2.基本误差 3.允许误差 4.基本误差的最大允许值 3：串级控制系统主、副回路各有一个控制器。副控制器的给定值为（） 1.恒定不变 2.由主控制器输出校正 3.由副参数校正 4.由干扰决定 4：用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（） 1.偏大 2.偏小
3.可能大,也可能小,要视具体情况而定 5：用4：1衰减曲线法整定控制器参数时得到的TS值是什么数值（） 1.从控制器积分时间旋纽上读出的积分时间 2.从控制器微分时间旋纽上读出的积分时间 3.对象特性的时间常数 4.是4：1衰减曲线上测量得到的振荡周期 6：当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（） 1.线圈的震荡频率增加 2.线圈的电阻减小 3.线圈的电感增大 7：某容器控制压力，控制排出料和控制进料，应分别选用的方式为（）。 1.气开式；气开式 2.气关式；气关式 3.气开式；气关式 4.气关式；气开式 8：准确度等级是仪表按（）高低分成的等级。 1.精度 2.准确度
3.限度 9：不属于工程上控制参数的整定方法是（） 1.动态特性法 2.稳定边界法 3.衰减曲线法 4.比较法 10：最常见的控制结构除了反馈控制结构外还有。（） 1.串级控制 2.前馈控制 3.单回路控制 4.多回路控制 11：串级均匀控制系统结构形式与串级控制系统相同，它与串级控制系统有区别也有相同的地方。相同是（） 1.系统构成目的 2.对主、副参数的要求 3.参数整定顺序、投运顺序 4.干扰补偿方式 12：工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 1.动压 2.全压
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。
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。
城镇污水处理厂二级标准提升至一级A采用技术分析 张培君 2015/7/13 目前“水十条”的出台，很多现有污水厂面临升级改造，究竟采用什么工艺技术？本人认为可采取以下几种技术即可将其污染物排放指标由<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918-2002)二级标准提升至一级A、同时也可提高污水处理量、减少污泥、降低运行费用。 1、德国LEVAPOR MBBR技术： 一般城市生活污水厂提标升级系统改造可在现有好氧生化池投加15-20% LEVAPOR MBBR填料、并对其搅拌、增氧曝气、填料拦截设备等方面进行适当改造，即可使出水指标达到一级A排放标准。该技术已应用于黑龙江某污水厂扩容改造、使其污水进水量提高了2.8倍、同时解决了冬季出水氨氮超标的问题。 2、CSBS高能生物调控技术： 该技术特征是：在整个污水处理系统中，镶嵌一套微生物系统控制中心。其工作原理：将污泥池污泥按总泥量的3-5%回流通过微生物系统控制中心，在控制中心通过选择性杀灭部分蜕化污泥使其转化为营养性成分；控制中心预先固化的头领微生物利用其小分子营养成分不断繁殖出生命力强壮的生物军入伍服役，快速高效地在缺氧、好氧系统降解污染物质。通过该闭路微生物控制循环系统，整个污水处理系统，包括厂区能消除基本臭味，污泥原位减量40-50%，其剩余有机污泥减量90%，在实现出水指标达到一级A排放标准的同时，还可扩大污水处理量30-40%，降低直接运行费用20%以上。该技术在国内应用于20万吨/天的污水处理典范工程已稳定运行近4年时间。 3、机械膜过滤技术 机械膜过滤技术作为深度处理提标升级是完全能达标的技术之一。目前准备以膜过滤作为深度处理措施大规模应用的有北京市高
浅析自动控制在污水处理中的重要作用 污水处理一直是环境保护中的一个头疼的问题，做好污水处理问题对改善环境起着非常重要的作用，文章就自动控制在污水处理中的重要作用进行了详细探讨，以便降低企业的成本，提高经济效益。 标签：自动控制；水处理中；作用 引言 随着社会经济发展到一定的阶段，污水处理中的许多问题必须得到解决，实现污水处理的自动化控制，降低事故发生概率，从而在最大程度上提高企业的工作效率，同时也对环保做出相应的贡献。 1 污水处理工艺的简述 1.1 常用的污水处理工艺 目前我国各个企业在对污水处理时常用的方法基本上都是生物处理方法，再用物理和化学处理方法作为辅助作用，其中以活性污泥处理工艺为最常用，该出苦力方法可以说是非常古老的的一种方法。 1.2 污泥处理工艺 在污水处理过程中，经常会伴随着大量污泥的产生，但是这些污泥中基本上都会有大量的有机物存在，并且这些有机物不是非常稳定，容易出现腐化现象，有些还含有一些寄生虫卵，因此必须进行二次处理，以防出现二次污染现象，所以，就必须借助一些污泥处理的工艺措施。 1.3 自动控制在污水处理中应用的必然性 目前污水处理常用的方法就是生物处理法，该方法是一种具有非常高难度的非线性系统。而目前我国各企业在污水处理方面无论是对其设计还是运行都没有足够的经验，还不能很好的运用在试验上，因此，在污水处理效果上还存在着很大的误差，所以说，必须在一些高效的污水处理系统上实现自动化控制，促使其能够更好地发挥出其应用的作用，提高污水处理的工作效率，所以说污水处理实现自动化是社会发展的必然选择。 2 自动控制系统在污水处理中的重要作用 目前，我国的污水处理自动化控制系统主要是由PLC系统的控制来实现的，其功能具有以下几个方面的特点：（1）控制方式非常灵活；（2）多种多样的运行方式；（3）具有很高的系统自动化程度；（4）从分系统画面可以灵活控制和操作
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
污水处理厂改造清淤方案与污水处理厂水污染应急预 案汇编 污水处理厂改造清淤方案 一、工程概况及主要工作内容1、工程概况 武功县污水处理厂改造扩建及升级工程占地面积213836.444平米左右，本工程服务范围：城市污水和工业废水。本安装工程内容图纸以内污水处理厂所有机械设备、管路、电气设备、电缆敷设以及自控、仪表设备的本体安装。 现对武功县污水处理厂改造扩建及升级工程项目一期提升泵站与旋流沉砂池进行改造，以满足扩建后使用需求。 2、主要工作内容 提升泵站安装一台提升水泵，并安装好连泵管道；旋流沉砂池安装一台出水阀门；紫外消毒渠出水管接口砌井；巴氏计量槽出水口砌井；巴氏计量槽出水口砌井。 二、工期及计划1、工期： 以政府相关部门为准，共计6天 2、工作计划 第一天：抽水 紫外消毒渠出水管接口砌井 第二天：出水阀门安装，并进行二次浇注 紫外消毒渠出水管接口砌井 第三天：安装水泵底座
巴氏计量槽出水口砌井 去污泥池管道碰口 第四天：水泵管道连接 巴氏计量槽出水口砌井 注： 1、预留两天以防出现不可控因素所发生的延误 三、拟劳动力和主要施工机械设备1、施工人员提升泵站 下井人员：一组张占省王奎 二组孟翔郭喜发 井上监护人员：郭运中 旋流沉砂池 下井人员：一组陈飞 二组张国龙 井上监护人员：张荣芳 2、主要施工材料及设备 序号 设备 单位 数量 备注 1 抽水泵 台
1 抽水使用2 水管 米 40 抽水使用3 安全带 套 3 4 鼓风机 台 1 5 钢爬梯 个 1 6 气体检测仪部 2 7
防毒面具 个 3 8 电焊机 台 2 9 氧气 套 1 10 灭火器 个 2 11 DN350钢管 米 10 安装使用 12 DN35090°弯头个 1
探析工业自动化仪表与自动化控制技术 1 工业自动化仪表 1 1 工业自动化仪表的概述 工业自动化仪表被广泛应用于工业各生产环节的主要原因就是其能够对生产的工艺参数做出自动的记录、检测以及控制，还能实现信息数据进行远距离的传输、处理，这在很大程度上加快了生产的速度，提高了企业的生产效率；工业自动化仪表在应用的内容上可以分为三种：自动化检测仪表、自动化显示仪表以及自动化调节仪表，这三种仪表的使用规律要根据其功能进行分别，检测仪表可以将工业生产过程中的温度、压力以及流量的参数变化进行自动的测量；显示仪表主要是将检测仪表上的参数进行显示，方便相关的工作人员可以及时的解决所发生的故障；调节仪表主要是根据预定的程序进行控制，能够在一定的时间内适当的对生产的效率进行调整。 1.2 工业自动化仪表的优良性能 工业自动化仪表可以实现自动的编程，对比传统的顺序控制方法更加的方便和准确，将编制好的程序植入仪表的控制系统中，就可以进行定时的控制操作，这在一定程度上简化了传统的硬件设备；工业自动化仪表还有独特的记忆功能，能够将逻辑电路以及时序电路进行组合来完成设备的控制和操作；工业自动化仪表还具有精准的计算功能，可以实现非常复杂的数据计算，而且还具有非常高的准确性；工业自动化的最后一个特点是数据的处理功能，数据处理功能减少了传统控制环节中所出现的人为处理失误，保证了数据的准确，在处理效率上比传统工业的生产效率更高一些。 1.3 工业自动化仪表技术的主要功能 工业化自动仪表的主要功能包括：自主的进行记忆操作功能、软件编程控制功能以及网络化控制功能；自主记忆功能改变了传统的时序电路和逻辑电路的应用方式，改变了传统操作的局限性，构成自动
一、单选题（共 5 道试题，共 20 分。） 1. 在过程控制中，使用最多的是（A）。 A. 气动执行器 B. 电动执行器 C. 热动执行器 D. 手动执行器 满分：4 分 2. 对于（D）摄氏度以上的高温，已不能用热电阻进行测量，大多采用热电偶进行测量。 A. 100 B. 200 C. 300 D. 500 满分：4 分 3. 从整理结构上看，智能温度变送器由（A）部分组成。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 满分：4 分 4. 电动仪表的供电方式有（A）和直流供电方式。 A. 交流供电方式 B. 动态供电方式 C. 间接供电方式 D. 直接供电方式 满分：4 分 5. 子流量计的流体流动方向为（B）。 A. 自上而下 B. 自下而上
C. 循环流动 D. 单相流动 满分：4 分 二、多选题（共 5 道试题，共 20 分。） 1. 直流集中供电的优点是（ABC ）。 A. 缩小了仪表的体积 B. 增强了防停电能力 C. 为仪表的安装创造了必要条件 D. 便于拆卸 满分：4 分 2. 常用热电偶可分为（AB）。 A. 标准热电偶 B. 非标准热电偶 C. 单相热电偶 D. 双向热电偶 满分：4 分 3. 系统的控制方案包括（ABC）。 A. 系统的构成 B. 控制方式 C. 控制规律 D. 控制过程 满分：4 分 4. 自动化仪表按安装场地不同，可分为（ABC ）。 A. 现场类 B. 控制室类 C. 自动化化类 D. 电气类 满分：4 分
5. 检测误差按检测数据中误差呈现的规律性可分为（BCD）。 A. 检测误差 B. 系统误差 C. 随机误差 D. 粗大误差 满分：4 分 三、判断题（共 15 道试题，共 60 分。） 1. 当微分时间较小时，增加微分时间可以减小偏差，增大响应时间。（） B. 正确 满分：4 分 2. 简单控制系统控制参数选择时，干扰通道的静态增益应尽可能小。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 3. 控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 4. 方波响应曲线是在过程正常输入的基础上再叠加一个阶跃变化后获得的。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 5. 在确定控制参数时，还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性的关系。（） A. 错误 满分：4 分 6. 衰减曲线法是与临界比例度法完全不同的方法。（）
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 污水处理厂自动化系统的分析 与应用(2021版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
污水处理厂自动化系统的分析与应用 (2021版) 摘要：本文主要介绍了我国目前污水处理自动化系统的构成，分析了作为其核心的PLC控制器和通信网络的选型以及整体解决方案，同时以天津咸阳路污水处理厂自动化系统为例，具体说明了污水处理厂自动化系统的应用，最后分析了污水处理厂自动化系统的改进和发展。 关键词：可编程控制器现场总线污水处理厂 一、引言 水是人类生活和国民经济发展的不可或缺的重要部分，随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升，对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。为建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的水处理自动化系统成为工程界和城市水行业营运管
理部门共同关心的问题。微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了水处理控制系统的信息化和智能化程度，与3C技术相结合的PLC 以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为水处理自动化系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着水处理自动化系统的智能化程度的发展。 水处理行业主要分为净水处理和污水处理两大部分。净水厂控制系统通常分为水厂调度系统、加药间(加氯间)PLC控制站、滤站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各个控制站相对独立工作，通过有线网络进行通讯，将所有的数据信息送到水厂调度室进行处理，或将一部分数据通过调度系统以无线(或有线)通讯的方式送到城市的调度中心。对于污水处理来说，要根据污水水源地状况来确定污水处理的工艺流程，由于污水处理工艺的不同而自控系统应用PLC 的要求也有所不同。一般讲，整个污水处理厂都有总控室和多个现场控制站，站与站之间通过控制器层网络或信息层网络相连，然后全部连接到总控室，总控室的多台计算机、工作站和图形站都用信息层网络连接，这样和现场控制站构成了集中管理，分散控制，高