導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 環(huán)境保護論文>>正文

淺談污水處理自控系統(tǒng)

文檔作者：朱斌文檔來源：中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司華安分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月22日
下載地址：點擊這里	文件大小： 203.20 KB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?03.20 KB 共2頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：淺談污水處理廠與污水收集系統(tǒng)

上一篇：淺談小區(qū)污水處理

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

2012年9月■赫固麓商環(huán)保與節(jié)能
淺談污水處理自控系統(tǒng)
朱斌
(中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司華安分公司)
摘要：污水處理是當前我國水利系統(tǒng)的一大重點，工程量巨大。如果單人為操作耗費很多了勞動力，一款好自控系統(tǒng)軟件可節(jié)省時
間和人力。本文根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗，詳細的闡述了基于PLC的自動控制方案的規(guī)劃、工作。
關鍵詞：污水處理；可編程序控制器；自動控制系統(tǒng)
本文以某城市污水處理廠自動控制系統(tǒng)的方案選擇與設計過程為
例，說明了基于PLC的自動控制方案是當前最高效的污水處理自控系
統(tǒng)。筆者詳細論述了該污水處理自動控制系統(tǒng)的方案規(guī)劃、硬件和軟件
配置、工作原理和基于羅克韋爾RSview32組態(tài)軟件的上位監(jiān)控系統(tǒng)以
及該污水處理廠生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)的有機結合。
1自動控制系統(tǒng)
1．1控制系統(tǒng)方案制定
污水處理系統(tǒng)的控制對象既包含開關量也包含模擬量，既涉及順序
控制也涉及過程控制。在系統(tǒng)運行期間有大量的參數(shù)需要加以檢測和控
制，而且各種設備的位置分布比較分散，這就提高了對控制系統(tǒng)的要求。
模擬儀表控制系統(tǒng)和集中式數(shù)字控制系統(tǒng)由于技術早已過時而不宜采
用?本案例采用集散控制系統(tǒng)(DCS)。集散控制系統(tǒng)所有設備分別處于四
個不同的層次，自上而下分別是：管理級、監(jiān)控級、控制級和現(xiàn)場級。對應
著這四層結構，分別由四層數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡，即管理網(wǎng)絡、監(jiān)控網(wǎng)絡、控制
網(wǎng)絡和現(xiàn)場網(wǎng)絡。
1．2自控系統(tǒng)的組成和各層次功能
污水處理自控系統(tǒng)是由中央控制室、自控柜和現(xiàn)場設備控制室三部
分組成，分別對應于中央監(jiān)視、PLc聯(lián)動控制和現(xiàn)場就地控制三個層次。
中央控制室通過上位監(jiān)控計算機實現(xiàn)對全廠設備的監(jiān)控，包括工藝流程
及設備狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)記錄、操作記錄、報表處理、水質(zhì)參數(shù)報警以及打
印等功能。PLC是整個自控系統(tǒng)的核心，整個污水廠設備的工藝控制、邏
輯判斷、在線儀表數(shù)據(jù)的采集以及控制站之間的通信都是通過PLC來完
成的；PLC控制分為自動控制和手動控制，當電控柜相應設備的控制方
式設置為PLC控制時，PLC按照工藝進行控制，同時完成水質(zhì)數(shù)據(jù)的采
集工作，以及防止一些誤操作?，F(xiàn)場設備的就地控制由現(xiàn)場電控柜承擔，
并通過控制柜的選擇和操作開關來實現(xiàn)，該方式主要在一些緊急和更換
設備的情況下使用，并且具有最高的控制權限。在PLc發(fā)生故障的情況
下，仍然可以通過現(xiàn)場電控柜對設備進行控制，避免因停產(chǎn)造成的損失。
中央控制室、自控柜和現(xiàn)場控制柜之間的關系是：中央控制室所需要的
數(shù)據(jù)主要由自控柜中的PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)傳送過來，而中央控制室完
成對現(xiàn)場設備的控制也是通過對PLc中相應設備的程序地址寫值來實
現(xiàn)，現(xiàn)場控制柜根據(jù)自控柜中PLc程序運行的結果來啟動和停止設備。
中央控制要完成控制功能只能向PLC發(fā)送相應的命令，然后由PLC判
斷此時是否應該執(zhí)行此控制，條件成立則執(zhí)行，否則將拒絕中央控制室
發(fā)出的指令。自控系統(tǒng)的功能主要是由PLc來完成，即使網(wǎng)絡發(fā)生故障，
PLC也可以按照預先編制的程序來進行控制。PLc對設備的控制主要是
鞋逝婦靶逝j*顰夸培!}k逝業(yè)顰逝船逝業(yè){婦逝韭顰業(yè)顰業(yè)業(yè)謄逝業(yè)業(yè)船業(yè)謄省}逝qe逝鞋業(yè)j‘}船逝j譬業(yè)婦省}業(yè)逝{婦逝
一定的影響。盡管我國在研制環(huán)衛(wèi)垃圾車方面取得了很大的進步，但還
是有很多需要改進的地方。主要在價格方面比較昂貴的因素，使得先進
的環(huán)衛(wèi)垃圾車得不到有力推廣?，F(xiàn)在那些使用的垃圾壓縮設備還在不斷
地影響著工人的健康。
3．1環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備的噪音破壞環(huán)衛(wèi)工人的聽覺
城市垃圾在不斷增加，每天大量成噸的垃圾需要被環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設
備壓縮。由于垃圾的數(shù)量過大，環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備需要不斷地進行工作。
隨著環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備不斷地進行工作，不分類的垃圾聚集在一起會對
垃圾處理設備腐蝕和損壞。質(zhì)量和構造上并不是很好的環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設
備在工作時往往會發(fā)出比較大的噪音，這對于工作時間比較長的環(huán)衛(wèi)工
人來說是比較危險的。長時間地在高分貝噪音的環(huán)境中工作，這會導致
工人的聽覺能力大大降低，甚至導致耳聰。大家知道，優(yōu)美的聲音或者音
樂給予人享受，但是長時間的噪音則是讓人的精神導致恍惚、失常。研究
表明，這還會對人的大腦有所損傷。在這種環(huán)境下工作的環(huán)衛(wèi)工人盡管
在社會上的地位是卑微的，但是其從事的工作卻是高尚的。他們?yōu)槌鞘?
里的整潔面貌貢獻著自己的青春，卻拿著微薄的工資。他們在默默工作
的時候或許并沒有顧及到自己的健康，但他們的健康確實需要引起更多
人的重視網(wǎng)。
3．2環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備的粉塵和氣體對環(huán)衛(wèi)工人的影響
目前，我國大部分城市所使用的環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備更新?lián)Q代的速度
比較慢，大部分的環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備在性能上比如在封閉性方面和自動
化方面等比較差。環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備的封閉性比較差可能會導致生活垃
圾的液體流出，污染人的視覺，刺激人的鼻子或者對環(huán)境造成二次污染；
也可能導致生活垃圾的刺激性氣體揮發(fā)、彌漫整個空氣中，刺激環(huán)衛(wèi)工
人的呼吸道。如今，我國還并沒有對城市生活垃圾進行具體細致的分類，
很多生活垃圾都混在一起處理，這會導致環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備在對生活垃
圾進行處理時出現(xiàn)大量的粉塵，再加上環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備在封閉性方面
比較差，大量的粉塵充斥在工人的周圍，當這些工人呼吸時就會把大量
的粉塵吸入其肺部，嚴重影響到工人的口腔、支氣管、肺部等部位，這就
會影響到工人的健康。
由于環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備的封閉性比較差，其工作時，那些未進行細
致分類的生活垃圾散發(fā)出來的刺激性氣體也會對環(huán)衛(wèi)工人的健康構成
威脅，情形嚴重的甚至還可能導致工人中毒。根據(jù)調(diào)查顯示，長期處于惡
劣氣味環(huán)境的人不僅對其嗅覺產(chǎn)生損害，對其神經(jīng)系統(tǒng)也有一定程度的
傷害。長期接觸有刺激性的氣體會使工人嗅覺變得遲鈍，也有可能使其
神經(jīng)變得遲鈍。每個人除了工作外還要生活，但長期處于這種環(huán)境的人
在生活中會遭到別人的鄙視和看不起，由于身上有股氣味，經(jīng)常會讓他
人避而遠之。這會深深影響到工人的精神、生活，在無形中給他們的傷害
也將是巨大而無形的[4】。
4結語
總而言之，目前我國大多數(shù)城市所使用的環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備還是比
較落后的，盡管市場上該種設備研制更新的速度比較快，但是政府在這
方面給予的投入比較少，環(huán)衛(wèi)垃圾壓縮設備更新?lián)Q代的速率并沒有跟上
市場的節(jié)奏，這給保護整個城市環(huán)境的環(huán)衛(wèi)工人的健康帶來了很大的隱
患。環(huán)衛(wèi)工人的工作是比較辛苦的，其工作性質(zhì)在世人的眼里也是比較
卑微的，這需要引起社會人士的廣泛關注?？傊?，政府需要在環(huán)衛(wèi)垃圾設
備進行更多的投入，以改善環(huán)衛(wèi)工人的工作條件和環(huán)境。
參考文獻
『11張啟君．國內(nèi)垃圾車市場的情況分析及未來預測叨．商用汽車雜志，2009(2)．
f21董濤．城市生活垃圾中轉(zhuǎn)站新型壓縮裝置的研究咖．山東理工大學學報，2010(5)
f3慍金良．后裝壓縮式垃圾車裝載壓縮裝置及其分析比較叫．工程機械．2011(9)．
『41李光達．壓縮式垃圾車裝料器的結構Ⅲ．專用汽車，2012(9)．
f51魏志宏．壓縮式垃圾車油缸受力分析及校核Ⅲ．專用汽車，2012(12)．
·93·
萬方數(shù)據(jù)
環(huán)保與節(jié)能■村宙愛哺2012年9月
由PLC柜內(nèi)的輸出繼電器向電控柜內(nèi)的接觸器提供一個無源的干接點
來實現(xiàn)。
1．3自控系統(tǒng)的硬件和軟件配置
自控系統(tǒng)包括軟件和硬件兩部分，硬件與軟件的配置決定于工藝對
系統(tǒng)的需求，它將影響到系統(tǒng)的功能以及穩(wěn)定性、可擴展性和性價比?！?
(1)PLc的硬件配置
PLC是整個控制系統(tǒng)的核心，目前國內(nèi)使用的PLC種類繁多，如西
門子、羅克韋爾A—B和施耐德Modicon等品牌。因為規(guī)劃的該污水處理
自控系統(tǒng)基于工業(yè)以太網(wǎng)，上述幾種類型的PLC本身都帶有工業(yè)以太網(wǎng)
接口，其中西門子的S7—300系列與上位機通訊要求配置專用的以太網(wǎng)
卡CP343，施奈德的OuaIltum系列PLC價格又比較貴，綜合考慮各方面
原因，選用了羅克韋爾A—B的SLC500系列SLC一5／05小型PLC。模塊式
SLc500處理器的用戶內(nèi)存容量1～64KB，處理器的組態(tài)能力為3個本地
框架，通過Remote I，0或Device Net，理論上使SLC5，02及以上處理器最
多可支持4096個離散輸入點和4096個離散輸出點。
(2)PLC的軟件配置對于SLC500系列PLC，RockweU A—B公司推出
了Rslogix500編程軟件，采用梯形圖來進行PLC程序的開發(fā)。
(3)操作員站監(jiān)控組態(tài)軟件(RSview32)RSview32是由Rockwell自
動化開發(fā)的一種對自動控制設備和生產(chǎn)過程進行監(jiān)視和控制的HMI(人
機界面)組態(tài)軟件平臺。它是在圖形組態(tài)中應用ActiveX控件、Visual
Basic Applicatio和OPc(面向過程控制的0I正)的HMI軟件產(chǎn)品，提供了
監(jiān)視、控制和數(shù)據(jù)采集等必要的功能且使用方便、變量統(tǒng)一。
2監(jiān)控系統(tǒng)軟件
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要利用監(jiān)控軟件對現(xiàn)場的自動化設
備進行監(jiān)視和控制，城市污水廠監(jiān)控軟件使用的是Rockwell自動化公司
的Rsview32組態(tài)軟件，這是一種基于組件并用于監(jiān)視和控制自動化設
備的人機界面監(jiān)控軟件，它的功能十分強大，應用也比較廣泛。
2．1軟件結構
根據(jù)污水處理廠的自身工藝特點和控制系統(tǒng)對軟件的要求，監(jiān)控軟
件主要由登錄管理模塊、預測模塊、監(jiān)控界面、趨勢、報警、報表、數(shù)據(jù)庫、
系統(tǒng)幫助等模塊組成：
(1)系統(tǒng)登錄管理：根據(jù)建立權限制度，不同的用戶設定不同的權
限，防止非法用戶操作。
(2)監(jiān)控畫面：主要指系統(tǒng)的工藝流程圖、設備狀態(tài)圖，按系統(tǒng)的工
藝流程編制的中文圖形化人機界面，這樣便于操作員監(jiān)視整個污水處理
廠的情況，并且可方便地根據(jù)系統(tǒng)運行情況正確操作。
(3)趨勢畫面：監(jiān)控系統(tǒng)對設備參數(shù)實時記錄，通過趨勢曲線顯示在
趨勢畫面上，并具有參數(shù)預測功能，操作員可通過該畫面查詢設備參數(shù)
的變化情況，方便系統(tǒng)操作。
(4)報警畫面：當現(xiàn)場設備在某種狀態(tài)或設備的參數(shù)達到某范圍時，
系統(tǒng)采用聲音、光亮、文字、顏色和報警記錄的登記，在操作站上實現(xiàn)報
警，用以告知、提醒操作員，以便做出相應的操作處理，以免發(fā)生設備損
壞或產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品。
(5)報表：按照工藝要求對水廠的進水和出水水質(zhì)和水量等的參數(shù)
進行報表統(tǒng)計，可根據(jù)需要形成特點參數(shù)組合的小時報表、天報表、月報
表、年報表。．
(6)數(shù)據(jù)庫：將系統(tǒng)所有設備的信息生成數(shù)據(jù)庫，便于操作維護人員
對系統(tǒng)設備的管理。
(7)水質(zhì)預測：對污水處理廠進出水質(zhì)進行預測，為生產(chǎn)管理人員進
行優(yōu)化運行提供決策參考。
(8)系統(tǒng)幫助：系統(tǒng)提供在線幫助功能，包括操作手冊和設備常見故
障維護。
2．2主要監(jiān)控畫面的功能
監(jiān)控系統(tǒng)的各種功能主要通過畫面組態(tài)和顯示來完成，操作畫面主
要指系統(tǒng)的工藝流程圖、設備狀態(tài)圖及其它系統(tǒng)功能畫面等。操作人員
只需要在監(jiān)控菜單或者總圖中用鼠標來選擇相應的工藝段，再選擇工藝
段相應的設備，用鼠標點擊即可彈出該設備的控制單，然后用鼠標進行
控制或者用鍵盤來改變參數(shù)的設置。
·94·
2．2．1工藝流程監(jiān)控畫面
工藝流程監(jiān)控畫面集中了整個自控系統(tǒng)的所有設備，操作員可通過
工藝流程監(jiān)控畫面，對整個污水處理廠運行情況有一個總體的了解；并
能通過工藝主畫面上各工藝段的簡圖直接進入相應工藝段監(jiān)控畫面對
相應工藝段進行監(jiān)視、信息查詢、工藝設備控制。
2．22工藝段監(jiān)控畫面及控制面板
工藝監(jiān)控畫面按污水處理工藝分為預處理、生物濾池、曝氣池三部
分。對粗格柵、細格柵、初沉池工藝段以及相關的在線儀表的監(jiān)控主要是
通過預處理工藝段畫面來完成：生物濾池完成對20個生物濾池和泵房
以及相關在線儀表的監(jiān)控，曝氣池段主要對曝氣機及相關在線儀表進行
監(jiān)控。
2．2．3記錄查詢及趨勢曲線畫面
記錄查詢主要是對設備的歷史運行記錄進行查詢，供日后分析設備
狀況。它包括操作記錄查詢、設備運行記錄查詢、生物濾池反沖洗記錄查
詢、報警記錄查詢，生物濾池狀態(tài)記錄。趨勢記錄功能是指系統(tǒng)實時記錄
現(xiàn)場設備參數(shù)變化情況，可通過選擇點顯示不同歷史、實現(xiàn)曲線組，每組
可顯示最多4條曲線；所存儲時間根據(jù)需要配置為半年。
2．2．4報農(nóng)畫面與打印
為了統(tǒng)計需要，建立系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫。通過日報，月報方式顯示系統(tǒng)
記錄下來的各種水處理記錄數(shù)據(jù)，如藥物的消耗，日處理污水量記錄等，
并相應制報表顯示、打印和存檔。按照工藝對水廠的進水和出水水質(zhì)，生
物濾池的水質(zhì)，曝氣池水質(zhì)參數(shù)(pH值、COD值等)進行報表統(tǒng)計，可根
據(jù)需要形成日報表、月報表。
3總結
本系統(tǒng)總體運行良好，在污水處理廠工作期間，基本沒有出現(xiàn)故障，
得到了廣泛的好評。其中將污水處理廠的生產(chǎn)過程自動化與管理信息化
結合起來很值得污水廠借鑒。智能化自控系統(tǒng)是當前污水處理廠的發(fā)展
方向，現(xiàn)今污水處理廠的自動化水平已得到大大提高，但智能化水平相
對較低，在以后的污水處理中應該加大基于PLc自控系統(tǒng)的使用，使污
水處理朝著高效、低人力的方向發(fā)展。
參考文獻
『11馮生華城市中小型污水處理廠的建設與管理．北京：化學工業(yè)出版社，環(huán)境科學
與工程出版中心，2011，17l～172．
f21毛慧歐．城市污水處理計算機控制系統(tǒng)的應用研究．環(huán)境污染治理技術與設備，
2011，2(5)：32—37．
【31楊曹爭．污水處理廠中的PLc及自控系統(tǒng)．交通環(huán)保，2007，(5)：5～7，
f41馬學文．污水處理廠的自動控制系統(tǒng)及功能．黃金學報，2010，3(1)：52．54．

網(wǎng)友評論 more

環(huán)境保護論文最新內(nèi)容

03-05