一种全分布式污水处理监控系统的设计
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废水处理装置的 DCS控制系统设计摘要:依据化工废水处理装置的设备结构、生产工艺原理及工艺流程,采用DCS控制系统,实现含盐废水系统的自动生产控制,对生产工艺的重要参数进行自控监视、控制、显示及在线修改等。
实现污水处理满足国家排放指标及降低消耗、安全的目的。
关键词:DCS控制系统、污水处理、安全1概述分散控制系统简称DCS,是以过程控制为主的过程控制系统。
它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。
其主要特征是集中管理和分散控制。
目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用[1]。
不达标的废水将对环境产生重大污染,本污水处理主要是针对4700吨/年六废水进行处理。
废水中氟离子F-的浓度约3.5%~5%,氟磷酸锂生产装置的LIPF6氯离子的浓度约为5%,通过废水中的氟离子F-和氯离子Cl-与氢氧化钠进行中和反应,一级蒸发、除氟和二级蒸发使废水中的氟离子F-回收率达到76.5%,氯离子Cl-的回收率达到99%,得到氟化钠NaF和氯化钠NaCl副产品。
2生产工艺简介本工艺技术主要是将废水中的氟离子F-和氯离子Cl-与氢氧化钠NAOH进行中和反应,得到氟化钠和氯化钠,再根据氟化钠和氯化钠的溶解度相差较大,进行分离,最后经浓缩结晶,分别得到氟化钠和氯化钠结晶体副产品,蒸发后的二次蒸汽冷凝水到废水处理站的放流池,监测合格后排放。
六氟磷酸锂LiPF本生产废水处理生产线包括中和、一级蒸发、除氟和二级6蒸发4个工序。
废水通过管输送的方式送到六氟磷酸锂收集池,中和工序主要是把收集池里的六氟磷酸锂,与一定浓度的氢氧化钠溶液发生中和反应。
充分反应后将固液分离,得到副产品氟化钠NaF,液体进入收集池。
将进入收集池的废水通过预热后进入一级蒸发工序,通过1#和2#蒸发器,将进入收集池的液位强制蒸发浓缩,进入除氟工序。
除氟工序中加入氢氧化钠保持PH值为碱性,通过加药装置加入CaCl2,高分子凝聚剂能药物,产生主要成分为CaF2的污泥排放厂区放流池,另一副产物NaCl,实现废水利用。
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。
《基于PLC的污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为环境保护和可持续发展领域的重要课题。
传统的污水处理方法往往效率低下,操作复杂,难以满足日益严格的环保要求。
因此,开发一种高效、智能、自动化的污水处理控制系统显得尤为重要。
本文将详细介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的污水处理控制系统设计,旨在提高污水处理效率,降低操作成本,并满足严格的环保要求。
二、系统设计目标1. 提高污水处理效率:通过自动化控制,实现污水处理过程的快速、高效进行。
2. 降低操作成本:简化操作流程,减少人工干预,降低能耗和物耗。
3. 满足环保要求:确保污水处理后的水质达到国家排放标准。
4. 增强系统可靠性:确保系统在各种工况下稳定运行,降低故障率。
三、系统架构设计本系统采用PLC作为核心控制器,通过与传感器、执行器、上位机等设备进行通信,实现对污水处理过程的自动化控制。
系统架构主要包括以下几个部分:1. PLC控制器:负责接收传感器数据,处理控制逻辑,输出控制信号。
2. 传感器:监测污水的水质、流量、液位等参数,为PLC提供实时数据。
3. 执行器:根据PLC的指令,控制污水处理的各个设备,如泵、阀门等。
4. 上位机监控系统:实现人机交互,便于操作人员监控和控制整个系统。
四、具体设计内容1. 数据采集与处理:通过传感器实时采集污水的水质、流量、液位等数据,传输至PLC进行处理。
PLC根据预设的算法和逻辑,对数据进行分析和处理,得出控制决策。
2. 控制策略设计:根据污水处理的具体要求,设计合理的控制策略。
例如,对于不同的污染物浓度,采用不同的处理方法;根据液位和流量自动调整设备的运行状态等。
3. 执行器控制:PLC根据控制决策,输出控制信号,驱动执行器对污水处理设备进行控制。
例如,通过控制泵的启停和阀门的开关,实现污水的输送和排放。
4. 上位机监控系统:通过工业以太网或现场总线等通信方式,将PLC与上位机连接起来。
《基于PLC的污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加速,工业、农业及生活污水日益增加,对环境的压力与日俱增。
污水处理系统的稳定性和效率成为现代城市管理的关键。
因此,本文将重点讨论基于PLC(可编程逻辑控制器)的污水处理控制系统设计,以实现高效、稳定、自动化的污水处理过程。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现以下功能:1. 提高污水处理效率,降低运营成本;2. 保障系统运行的稳定性和可靠性;3. 具备高度的自动化控制能力,降低人工干预。
三、系统组成及设计原理基于PLC的污水处理控制系统主要由以下几个部分组成:PLC控制器、传感器系统、执行器系统、人机界面(HMI)以及通信网络。
1. PLC控制器:作为整个系统的核心,负责接收传感器信号,进行逻辑运算和数据处理,控制执行器的工作。
2. 传感器系统:用于实时监测污水的水质、流量、液位等参数,将信号传输给PLC控制器。
3. 执行器系统:根据PLC控制器的指令,控制污水处理的各个环节,如泵的启停、阀门的开关等。
4. 人机界面(HMI):提供友好的操作界面,使操作人员能够实时监控系统状态,进行系统参数的设置和调整。
5. 通信网络:连接PLC控制器、传感器、执行器以及HMI,实现数据的实时传输和指令的下达。
四、系统工作流程基于PLC的污水处理控制系统的工作流程如下:1. 传感器实时监测污水的水质、流量、液位等参数,并将数据传输给PLC控制器。
2. PLC控制器接收数据后,进行逻辑运算和数据处理,得出控制指令。
3. PLC控制器根据控制指令,控制执行器系统进行污水处理,如开启或关闭泵、阀门等。
4. 人机界面实时显示系统状态、数据及报警信息,操作人员可以根据需要进行调整和设置。
5. 系统通过通信网络实现各部分之间的数据传输和指令下达。
五、系统特点及优势基于PLC的污水处理控制系统具有以下特点及优势:1. 高效性:通过自动化控制,提高污水处理效率,降低运营成本。
一种新型污水泵站远程监控系统的设计与实现摘要:本文针对宁波市污水泵站改造工程,分析了当前泵站远程监控系统的现状,设计并实现基于VPN (虚拟专用网)的新型泵站监控系统, 简要介绍了系统的构成,举例说明了组态软件InTouch 的应用,同时阐述了变频调速的实现以及液位恒定的方法及其节能效果。
关键词:污水泵站;VPN网络;组态软件;变频调速;远程监控系统0 引言国内污水泵站日常运行及维护工作,一般采用人工巡视检查的办法,具有工作量大、效率低、反应慢的缺点,这种管理办法越来越不适应城市快速发展的要求。
另外,过多依靠人工操作也使泵站设备的使用效率低下,能耗水平很高。
因此,实现泵站远程监控,不仅对泵站的安全运行提供了强有力的保障,而且为泵站的节能增效与集中管理奠定了基础。
本文介绍一个基于先进的VPN网络(虚拟专用网)和成熟的InTouch软件的泵站计算机监控系统,叙述了系统的架构,并对InTouch 平台下的系统各功能模块的开发进行了研究,同时,探讨了在污水泵站采用变频调速的的意义、恒液位控制的方法及其节能效果。
1 工程背景为提高点多面广的泵站管理效率和控制水平,强化污水泵站的区域调度及全程调度,宁波市排水公司于2003年开始对泵站进行了自动化改造试点;于2006年实施了泵站远程监控系统一期工程,并设立了泵站监控中心;至2010年初已完成了泵站远程监控系统第四期工程的实施,共有28个泵站实现了自控系统改造,泵站设备运行信号、泵站视频监控信号在监控中心实时显示,同时,可在监控中心远程控制泵站内设备的运行,实现了泵站的自动化运行。
2010年底,泵站远程监控系统五期工程正式启动,新增18个污(雨)水泵站改造,它是前四期工程的延续,并与原系统进行无缝融合。
该污水泵站系统的建设目标是,建立一个国内外先进的集网络技术、图像远程监控技术、PLC 自动控制技术及计算机技术于一体的自动化系统,从而将宁波市排水泵站的自动化管理水平提升到新的高度。
污水厂智慧管理系统设计方案智慧化管理系统方案设计一、项目背景分析污水厂是处理城市污水的重要设施,其正常运行对保护环境和维护公共卫生至关重要。
传统的污水厂管理方式存在着人工操作繁琐、运维成本高昂、数据难以统计分析等问题,因此需要研发一种智慧化管理系统,以提高污水厂的操作效率和运行质量。
二、系统功能需求基于以上问题和目标,智慧化管理系统需具备以下功能:1. 设备监测与远程控制:通过传感器和智能设备实时监测污水处理设备的运行状态和指标,远程控制设备的开关、转速等参数,及时发现和处理异常情况。
2. 数据采集与分析:实时采集、存储和分析污水处理设备的运行数据,包括水质、流量、温度等指标,通过数据分析,及时判断设备的健康状况,提供故障预警和预测分析。
3. 运维管理与计划:根据设备数据和运行情况,智能化分析运维需求,制定合理的维修计划和保养策略,提高设备的利用率和寿命。
4. 智能报警与预警:基于设备数据和指标,智慧化管理系统能够发出报警和预警信息,及时通知相关人员,减少事故和迟滞处理的风险。
5. 数据共享和协同:通过云平台实现数据的共享和协同,不同部门和人员可以实时查看和操作污水处理设备的数据,提高协作效率和数据的综合利用价值。
三、系统设计方案1. 基于云平台的架构设计:系统采用云平台作为后台数据库和数据处理服务器,污水处理设备和数据采集终端通过网络和云平台进行连接和通信,实现数据的实时采集、存储和分析。
2. 传感器和智能设备的选择:系统将选择适用的传感器和智能设备,监测污水处理设备的各项指标,如水质、流量、温度等,同时智能设备具备远程控制能力,能够实时调整设备的参数。
3. 数据采集与存储模块:系统设计专门的数据采集和存储模块,负责污水处理设备数据的实时采集、存储和管理,并通过数据分析算法提供相应的故障预警和预测分析。
4. 运维管理和计划模块:系统将设定运维管理和计划模块,通过对设备数据和运行情况的分析,智能化制定运维计划和保养策略,提高设备的效率和寿命。
GG县污水处理厂自控系统方案设计山东GG电子工程有限公司20GG-1-91、工程概述GG县污水处理厂位于GG县北郊,一期工程日处理规模4万m3/d,二期工程设计日处理规模也是4万m3/d,目前开工建设第一期工程,并考虑与第二期留有接口。
GG县污水处理厂采用百乐克工艺,百乐克工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。
它是由最初采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。
自1972年以来,经多年研究形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。
整个工艺流程处理设施由粗格栅、提升泵房、细格栅、旋留式沉砂池、百乐克生化池、脱水机房等单位组成。
为了更好的保证污水的处理质量,增设自动控制系统来控制污水处理流程高效运行是十分必要的。
基于同样的理由,自动控制系统的控制过程也必须依靠检测仪表来提供相应的控制指标。
所以检测仪表和控制设备是相辅相成的,两者只有选择得当才能保证工程达到预期的效果。
根据GG县污水处理厂招标文件的要求,参考相关的水、电等机电设备的相关资料,自动控制及仪表系统需监控的内容有:系统设备监控:包括粗格栅系统、进水污水泵自控及运行优化调节、细格栅、钟式沉砂池系统、曝汽量和污泥回流量的自动调节、电动闸门的控制、脱水机房的控制、电力监控等。
优质参考文档重要设备的监控:粗格栅、进水泵、细格栅、水下推进器、水下搅拌器、污泥沟回流泵、启闭机、刮沫机等的运行状态。
水的监测:温度、PH值、水流量、水位、水的溶解氧、水的污泥浓度、硫化氢含量、氧化还原电位以及COD、TP、NH4-N等其他参数。
系统中需要的各种监测仪表系统集成:集中控制的显示及系统管理软件提供与环保系统的通讯与接口。
山东GG电子工程有限公司本着科学合理、认真负责的态度,针对GG县污水处理厂招标要求,以及将来正常运营的综合考虑,对污水处理厂的自动控制系统进行了设计,选用高精度、高稳定性、免维护或低维护量的智能化现场仪表,积极稳妥的采用先进技术、可靠、高效运行,管理方便、维修维护简便的控制设备。
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。
完整版一体化污水处理设计方案一体化污水处理是指将污水处理的各个环节整合在一起进行处理的一种方法。
下面是一个完整的一体化污水处理设计方案。
一、工艺流程设计1.污水收集和初次筛选:将产生的污水通过集水管道收集到污水处理厂,并经过初次筛选,去除大颗粒的固体物质。
2.厌氧处理:将初次筛选后的污水引入厌氧池进行处理,利用厌氧菌分解有机污染物。
在此过程中,产生的沼气可以被收集和利用。
3.好氧处理:将经过厌氧池处理后的污水引入好氧处理池进行二次处理。
在这个阶段,好氧菌进一步分解有机污染物,同时氧气的输入有助于维持良好的生物活性。
4.沉淀:将经过好氧处理后的污水引入沉淀池中,通过重力沉淀去除悬浮物质和部分有机物。
5.滤料过滤:通过滤料层的过滤作用,进一步去除细小的颗粒物和微生物。
6.消毒:使用消毒剂对处理后的污水进行消毒,杀死残留的细菌和病毒。
7.排放:排放处理后的污水到河道、海洋或地下水体。
二、工艺设备设计1.集水管道:采用合适的管道材料和规格,确保污水能够迅速而有效地被收集。
2.初次筛选设备:选用旋流器或格栅,能够去除大颗粒的固体物质。
3.厌氧池:采用密闭式设计,确保良好的厌氧环境,并安装沼气收集设备。
4.好氧池:用于有氧处理的污水,需要充分接触氧气,选用合适的曝气设备。
5.沉淀池:设计合适的尺寸和斜板,确保污水在沉淀池中停留时间足够,沉淀效果良好。
6.滤料过滤器:选择适当的滤料,并确保滤料层的厚度和过滤速度符合要求。
7.消毒设备:选择合适的消毒剂和消毒方式,确保排放的污水符合相关的环保标准。
三、操作管理1.设计自动化控制系统,对整个污水处理流程进行监控和控制。
2.定期对处理设备进行检查和维护,确保设备的正常运行和使用寿命。
3.对处理过程中产生的污泥进行处理和处置,可以选择焚烧或堆肥等方式。
四、运维成本控制1.优化工艺流程,减少能耗和化学药剂的使用,降低运行成本。
2.建立健全的污水处理运维管理制度,提高工作效率,减少人力成本。
第27卷第2期 重庆建筑大学学报 Vo1.27 No.2 2005年4月 Journal of Chongqing Jianzhu ni ! ty 垒 !:
一种全分布式污水处理监控系统的设计
卿晓霞, 龙腾锐 (重庆大学 -S.峡库区生态环境教育部重点试验室,重庆400045)
摘要:在介绍现场总线及现场总线控制系统的基础上,设计了一种基于LonWorks技术的全分 布式城市污水处理网络监控系统,并分析了该监控系统的结构、功能及特点。 关键词:现场总线;分布式系统;LonWorks;污水处理 中图分类号:TU992.3 文献标识码: 文章编号:1006—7329(2005)02—0065—03
Design of Distributed Monitoring System of Wastewater Treatment Process
QING Xiao—xia,LONG Teng—rui (Three Gorges Reservoir Area Eco—Environmental Key Laboratory of the Ministry of Education,Chongqing University, Chongqing 400045,P.R.China)
Abstract:Based on introducing fieldbus and fieldbus control system,in this paper,a distributed monitoring system for city wastewater treatment network based on LonWorks is given,the construction,function and char- acter of this network are analyzed. Keywords:fieldbus;distributed system;LonWorks;wastewater treatment
目前我国污水处理厂过程控制大多采用基于PLC的集散型控制系统(Distributed Control System DCS)。DCS采用三层网络结构,具有系统成本高,各厂商的DCS不能互连,难以实现互换与互操作的 缺点。现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,是自动化领域中计算机通信体系最底层 的低成本网络。它将专用微处理器置人传统的测量控制仪表,使它们具有数字计算和数字通信能力,并 采用通信介质,将各测量控制仪表连接成网络系统。由于现场总线适应了工业控制系统向分散化、网络 化、智能化发展的方向,并且在减少系统线缆,简化系统安装、维护和管理,降低系统投资和运行成本,增 强系统性能等方面的优越性,一经产生便成为全球工业自动化技术的热点,由此产生的现场总线控制系 统(Fieldbus Control System FCS)是新一代全分布式控制系统…。FCS与DCS不同,它的结构模式为: “控制站一智能节点”二层结构,降低了成本。由于现场总线从根本上解决了网络控制系统自身的可靠 性问题,现场总线技术逐渐成为计算机控制系统的发展趋势。
l LonW0rks网络简介 美国Echelon公司推出的局部操作网络(Local Operating Network LON),专门为实时控制而设计。 在此基础上开发的LonWorks技术,作为目前具有强劲实力的现场总线技术,是用于开发监控网络系统 的一个完整的技术平台。其主要特点是:采用了ISO OSI/RM的全部七层通信协议和面向对象的设计 方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置;LonWorks技术的基本单元——Neuron芯片同时 具备了控制和通信功能,并且固化了通信协议和34种常见的I/O控制对象;可采用各种典型的网络拓 扑结构,如星形、总线型、环形以及自由形等;其通信速率从300 bifs至1.5 Mbit/s不等,直接通信距离 可达2 700 m(78 kbit/s,双绞线);支持双绞线、同轴电缆、光纤、电力线、红外线、射频等多种通信介质;
收稿日期:2004—12一ll 作者简介:卿晓霞(1963一),女,硕士,副教授,主要从事水处理自动控制技术、建筑设备自动化技术研究。 27卷 重庆建筑大学学报 控制网络拓展性强。每一个测控网络的节点数最多可达32 385个,是目前为止支持节点数最多的总线 标准。 智能节点是组成LonWorks网络最基本的控制单元,主要由四部分组成:Neuron芯片,I/O外围电 路,收发器,存储器。智能节点分布在工业现场,下接传感器或执行器,上接LonWorks网络,主要用于接 收和处理来自传感器的输入数据,执行通信和控制任务以及控制执行器操作等,同时智能节点固件中的 LonTalk协议,能方便地实现管理和网络节点间的通信(包括独立于中央监控计算机的各智能节点直接 进行对等通信)。 2基于LonWorks技术的全分布式污水处理监控系统设计 2.1 污水处理厂工艺流程 某污水处理厂工程设计规模为4 000 m /d,采用氧化沟工艺,工艺流程如图1。 2.2污水处理监控系统的结构 控制系统设计采用了基于LonWorks现场总线技术的 全分布式监控网络。根据污水处理工艺要求,在生产现场 如进水泵房、沉砂池、氧化沟、二沉池、污泥泵池、脱水机 房、变配电室等处设置现场智能节点,通过双绞线构成现 场控制网络。系统结构如图2所示。 系统中智能节点采用TMPN3150B1 F神经 元芯片,时钟频率10 MHz,内置3个CPU分别 执行介质访问,网络处理和应用处理,并含有 512 Byte的E2PROM、2 048 KByte RAM以及 寻址空间可达64 KByte的外部存储器接口。 收发器选用通信速率78 Kbit/s,网络传输距离 2 700 m的FrT一10A双绞线收发器。 由于污水处理控制过程有大量参数需要 测量和控制,且开关量多,模拟量少,因此系统
图1 氧化沟工艺处理城市污水的工艺流程 图2基于[.onWorks技术的污水处理监控系统的结构 对I/0口的需求量较大。由于Neuron3150芯片只提供11个通 用I/O口,不能满足系统对采集量和控制量的要求。虽然可以 依靠增加节点数量来满足外围要求,但这样不仅成本高而且增 加了安装的工作量,维护也不方便。本监控系统通过对智能节 点进行外围I/O扩展,从而大大增加各智能节点的测控点数来 解决该问题 。智能节点组成框图设计如图3。 2.3系统监控功能 各现场智能节点可实现监测控制功能如下: 1)实现变压器温度监测;高压断路器工作状况监测;低压 系统总进线断路器,联络断路器状态监测等功能。变配电所设 智能节点(DI、AO)采集数字、模拟输入信号。 2)在中、细格栅前后装有超声波液位差计,当液位差超过 设定值(20 cm)时,Neuron芯片强制启动格栅进行清渣,否则按
I. 网
图3智能节点组成框图
时间周期性清渣。中、细格栅启动后实现螺旋压榨机与格栅的联动控制。当格栅前后液位差小于3 cm 时,格栅机停止运行。 检测进水井液位,根据不同液位控制值(系统中为3液位设定值)决定潜污提升泵的启停台数,利 用智能节点的计时、计数功能,累计各泵的运行时间,自动切换运行泵和备用泵,以均匀泵的损耗。同时 2期 卿晓霞,等:一种全 查式 墨监 墨 盐 根据进水井液位,实现溢流闸板的控制。 按时间控制沉砂池搅拌机运行,实现沉砂池砂水分离器与沉砂池搅拌机的连锁控制;采用超声波明 渠流量计记录初沉池出水瞬时流量和累计流量,瞬时流量超过设定上、下限则报警。污水提升泵房、细 格栅处设智能节点(AI),采集中、细格栅液位差、进水井液位、超声波明渠流量计值,变送器将4~20 mA的信号首先进入12位A/D转换器,A/D串行输出的数据经光电隔离后输入Neuron芯片。节点根 据实时检测数据执行相关的控制操作,并将采集值通过对应的网络变量送到控制网络,供监控和流程显 示计算机使用。 另设智能节点(DI、DO组合)采集中细格栅、污水提升泵、螺旋压榨机、沉砂池搅拌机、砂水分离器 的运行状态开关量信号以及输出设备启动信号。 3)为保证系统良好的处理效果,工艺要求氧化沟内、中、外各沟按不同设定值控制溶解氧,保证生 物反应池内的缺氧、好氧环境,实现有机物的去除及硝化/反硝化的正常进行。工艺要求的溶氧值为:外 沟0~0.5 mg/L;中沟0.5~1.5 mg/L;内沟2~2.5 mg/L。设计中曝气转碟采用PID控制,系统以设于 3个沟内的DO仪检测值,作为反馈信号,变频调整转碟的转速。 曝气池设智能节点(AI、AO组合),通过A/D转换器采集氧化沟的DO、MLSS、TOC/TON值;输出 转碟调速信号。并将采集值通过对应的网络变量送到控制网络,供监控和流程显示计算机使用。 通过智能节点(DI、DO组合)输人曝气转碟的运行状态及过载报警信号。 4)二沉池、污泥泵池。智能节点(AI)检测二沉池污泥界面、储泥池液位以及超声波明渠流量值, 并将采集值通过对应的网络变量送到控制网络。监控软件根据进水流量、储泥池液位、污泥浓度等计算 回流污泥量,实现污泥回流泵的控制;并按时间控制剩余污泥泵,实现排泥控制; 通过智能节点(DI、DO组合)输人污泥回流泵、剩余污泥泵的运行状态信号以及输出以上设备的启 动运行命令。 5)加氯间、脱水机房 脱水过程为顺序控制,浓缩、脱水系统自带控制器,通过网络接口与脱水机房现场节点实现数据通 信。设智能节点(AI)采集漏氯检测值。 监控中心配置有监控计算机和流程显示计算机,作为操作人员对网络进行监控的界面。监控和流 程显示计算机通过网络变量获得现场数据。监控计算机的主要功能:系统参数设定、组态以及与现场总 线节点的数据交换、手/自动切换等。流程显示计算机的功能:网络管理,定义和更新节点,实时显示污 水处理厂工艺流程、设备运行、故障状态、过程参数、进出水流量以及相关历史数据和趋势分析曲线。
3 结论 基于EonWorks现场总线技术的污水处理监控系统,与目前广为采用的、传统的基于PLC的污水处 理监控系统相比,有如下优点: 1)成本低、精度高、可靠性好、功能强,可灵活、方便的构成全分布式污水处理控制系统,最大限度 地发挥现场总线节点的处理功能。 2)具有很好的扩展性,特别适用于污水处理厂构筑较多、控制设备较分散的工艺过程控制,对中小 城市污水处理厂有较大的推广价值。
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