污水處理廠控制系統研究

A. 污水處理的自動控制系統有哪些意義

城市來污水處理系統源對解決水資源缺乏，促進社會可持續發展有著十分重要的意義。目前城市污水處理廠存在運行成本高，經濟效益差，控制系統落後等問題。提高污水處理廠自動控制的程度和引入先進控制技術，是降低運行成本、提高生產運行效率的關鍵。
污水處理的自動控制系統‍採用計算機技術、跟蹤經常變化的水處理情況，檢測不同時間的水質指標數據，在計算機上動態現實，對這些數據進行分析處理，並記錄下來，以備在需要的時候查閱。通過分析數據趨勢走向，隨時調整個設備及工藝過程參數，使其達到優化控制狀態，經濟運行，節省能耗。採用計算機代替人工操作，減少事故，保證安全，降低勞動強度，節約人力，甚至可以完成許多人工難以完成的任務，提高運行的可靠性。

B. 基於PLC的污水處理廠自動控制系統

工業污水處理自動控制系統設計
論文編號:ZD444 論文字數:30827,頁數:52，有開題報告，任務書，文獻綜述，CAD圖

摘要： 介紹了工業污水處理自動控制系統設計的基本原理及思想，敘述了工業污水處理系統中的自動控制過程及系統實施的實現方法，並對應用可編程式控制制器實現污水處理各個過程的控制及控制系統的組成做了詳細的描述。此外，可編程序控制器具有可靠性高、編程簡單、抗干擾強等一系列優點，所以廣泛應用於工業控制領域，而由於PC機具有較好的人機界面和控制決策能力，讓PLC與PC機之間通過匯流排RS422/485通信，使得PLC在人機交互性能方面的功能大大加強。這次的工業污水處理自動控制系統設計達到了當今現代自動化所追求的標准化、科技化、人性化三項要求，使得該系統具有很強的可靠性、維護性和智能性。

關鍵詞：工業污水處理 PLC 控制系統 通信

Automatic control system of instrial sewage disposal

Abstract: Have introced basic principle and thought that the automatic control system of instrial sewage disposal is designed, have narrated the implementation method that the automatically controlled course and system in instry's sewage disposal system are implemented, and to using the programmable controller to realize that has done detailed description in control of each course of sewage disposal and composition of the control system. In addition can programme controller have dependability high , programming simple , anti-interference a series of advantages such as being better, so apply to the instry controlled field extensively, and because the PC has better man- machine interface and controls decision ability , let PLC and PC through communication , RS422/485 of bus , , make PLC function in human-computer interaction performance strengthen greatly. The automatic control system of instrial sewage disposal this time has nowadays been designed and reached modern automation standardization, technicalization, three requests of humanization pursued, making should have very strong dependability , maintenance and intelligent systematically.

Keywords: processing instry dirty water PLC control system communication

目 錄
摘要

Abstract

第一章 我國工業發展現狀以及水資源概述 1
1．1 工業發展現狀及未來發展對策 1
1．2 水資源概述 5
第二章 我國工業污水的處理系統 7
2．1 概述 7
2．2 工業污水處理工藝 7
2．3 工業污水處理設備 10
2．4 工業污水處理工程材料 10
2．5 工業污水處理工程式控制制 11
第三章 可編程式控制制器應用技術 12
3．1 可編程式控制制器的歷史與發展趨勢 12
3．2 可編程序控制器的基本功能、特點和應用范圍 13
3．3 可編程序控制器的工作原理 16
第四章 污水處理系統控制方案設計及選型 19
4．1 系統控制設計要求 19
4．2 系統工藝流程 20
4．3 系統硬體設計 20
4．4 PLC的選型與硬體配置確定 21
4．5 I/O分配 22
4．6 軟體設計 24
4．7控制與顯示面板設計 27
4．8系統的特點 28
4.9 工作過程、安裝與布線的注意事項 29
第五章 污水處理系統的通信 31
5．1 PLC通信概述 31
5．2 通信方式 31
5．3 RS485串列通信介面及通信介質 32
5．4污水處理系統通信方案設計 33
總結 35
參考文獻 36
致謝 38
附錄1 系統梯形圖 39
附錄2 程序清單 42
附錄3 顯示控制面板圖 44
附錄4 總接線圖 45
附錄5 攪拌器電動機控制圖 46

C. 請問 污水處理廠自動控制系統設計的原理的是

一般就是繼電器接觸控制，後來發展成可編程邏輯控制器（PLC）

D. 水污染控制系統的理論技術

城市污水和工業廢水是水體污染的主要污染源，有多種處理方法可供選擇，其中生物處理以其能耗省、運行費用低、實現污染物徹底無害化等諸多優點而被大多數城市污水處理廠作為首選；而工業廢水常含有有毒有害物質，需進行特定的處理。本研究方向發揮微生物學、化學、高分子化學、流體力學、運籌學等基礎學科優勢，長期在城市污水處理和工業污染防治領域進行探索與研究，形成以下研究理論技術：
1、城市污水生物處理的理論和技術，包括：
1）生物脫氮除磷機理、以及胞內聚合物的合成與轉化機理的研究。首次弄清了胞內有機聚合物在好氧、無營養缺陷條件下胞內聚合物形成機理。承擔了國家自然科學基金等四項省部級以上研究課題，多篇研究論文被SCI、EI收錄。在此基礎上開發了「胞內碳源脫氮新工藝」，申請國家發明專利已公開。
2）高效、低耗城市污水常溫厭氧生物處理與新工藝開發。針對城市廢水生物處理工藝能耗高的問題，深入研究厭氧生物處理的機理，開發高效厭氧反應器，結合清潔能源的利用，較好地解決了厭氧反應器冬季運行的問題，開發出適用於低濃度城市廢水常溫處理新工藝，承擔國家「863計劃」二級子課題一項。
3）大型污水處理廠運行工況研究與優化。包括在實際生化過程中胞外有機聚合物形成機理與及其對處理效果的影響，新型處理構築物（如折流式沉澱池）的流態，新工藝（如三槽式氧化溝）工況特點及其運行周期優化等，開發出適用於中國城市污水處理廠工藝和進水條件的工藝模擬與優化軟體，實現污水處理廠新擴建或改造方案的理性決策，以及污水處理廠的長期有效、低成本和達標運行；污水處理回用技術和在線智能控制等。獲國家自然科學基金一項和大型污水處理廠的項目六項，解決了上海竹園污水處理廠（170萬 m3/d），上海石化股份公司水質凈化廠（170萬 m3/d），上海寶鋼（集團）公司等大型污水處理廠的實際運行問題。
4）分子生物學在生物處理工藝中的運用。利用分子生物學手段，分析生物脫氮除磷系統中硝化菌、反硝化菌，聚磷菌、聚糖菌等數量分布及作用；研究厭氧系統中降解有毒、有害有機物的菌屬，進行分離、純化，得到高效優勢菌種。從分子生物學的水平為生物脫氮、除磷機理，新型反應器的開發，指導大型污水處理廠的運行等提供理論支持。
2、工業廢水處理與資源化理論與技術，包括：
1）有毒、有害有機物的厭氧生物處理機理及新工藝開發。對常溫厭氧處理高濃度有毒、有害有機物，厭氧過程中的硫酸還原菌的作用等做深入研究，發表多篇SCI、EI收錄論文，並獲國家自然科學基金重點項目「硫酸還原菌中納米粒子的原位生成和還原過程中的協同作用」。
2）膜分離理論，耐污染、高效分離膜的製造及應用。先後承擔了國家自然科學基金項目「水在聚合物中的狀態及其同膜的分離性質」，以及上海市科委項目二項、市經委項目一項，發表多篇SCI、EI收錄的論文，獲多項發明專利。
3）污染治理過程中資源的綜合利用研究與應用，完成了中法國際合作項目「用滲透蒸發技術回收在污水中的揮發性有機物」，開發出「造紙黑液中提取絮凝劑、木質素的方法」等資源化技術，獲四項國家發明專利。
4）新型高分子處理葯劑的合成與應用。如含磷多元共聚物水處理劑的合成與應用，羧酸類接枝型高效減水劑的合成與分散機理等，獲多項發明專利，大量生產，並被上海寶鋼（集團）公司等大企業再生產中使用，產生良好的經濟效益。

E. 污水處理控制系統

2010年2月，我公司與岳陽雲溪污水處理廠成功簽訂關於污水處理廠自控系統成套設計、製作及施工的合同，標志著公司在污水處理行業的一個重大突破，前後僅花1個月時間，完成了整個系統的設計、成套、現場調試，深得客戶的好評。

雲溪污水處理廠處理能力在2萬m3/日，其中生活用水1萬m3/，工業用水1萬m3/日，監控點數為1192點，數字量輸入736點，數字量輸出272點，模擬量輸入104點，模擬量輸出80點，選用西門子S7-300 PLC是一種即經濟又切合實際的解決方案，它具有高度模塊化結構，指令集功能強大，能夠滿足多樣化和個性化的需求。

該PLC系統分為3個站，在控制室內設兩台工控機操作站，該操作站包括工程師站一台，操作員站一台，設置在綜合樓中央控制室內。現場設3個PLC站，分別設在旋流沉砂風機房配電室（PLC1）、污泥脫水機房配電間（PLC2）、變電所低壓配電房（PLC3）內。通過控制3個PLC站完成對整個污水廠的自動控制。3個PLC站通過光纖與中控室進行通訊，各種儀表信號通過屏蔽線與PLC站連接通信，PLC站內通過PROFIBUS-DP網路進行通訊。

中央處理單元（CPU315-2DP）集成有PROFIBUS-DP和MPI通訊介面，多點介面（MPI））用於同時連接編程器、PC機和人機界面等。在中心控制室，通過操作站顯示各工藝參數、設備工作狀態，可進行數字顯示、狀態顯示、各種圖形畫面顯示、事故報警等。同時在中心控室設一套投影儀，用於污水處理系統工藝設備監控，使生產管理人員直接監視全廠生產運行狀況，隨時掌握和調整生產情況。通過列印機可實現生產報表，圖形、事故列印記錄。

控制中心設備及現場儀表設備由專用的UPS電源分配櫃供電。在每個電源分配櫃的電源進線和分配電源出線都加裝電源避雷器。所有信息系統進入PLC櫃的電纜內芯線端，對地加裝電涌保護器，電纜中的空線對應接地，並做好屏蔽接地，所有模擬量信號電纜都使用屏蔽電纜，且屏蔽層可靠接地，通訊電纜採用專用的現場匯流排，且可靠接地。PLC所有開關量輸入輸出模塊與現場箱（櫃）中間裝有隔離繼電器，PLC所有模擬量輸入輸出模塊與現場箱（櫃）中間裝有浪涌保護器。

污水處理廠自控系統的要求是對污水處理過程進行自動控制和自動調節，使處理後的水質指標達到要求的范圍；在中控室發出上傳指令時，將當前時刻運行過程中的主要工作參數（水質參數、流量、液位等）、運行狀態及一定時間段內的主要工藝過程曲線等信息上傳到中控室。功能如下：

（1）控制操作：

在中心控制室能對被控設備進行在線實時控制，如啟停某一設備，調節某些模擬輸出量的大小，在線設置PLC的某些參數等。

（2）顯示功能：

用圖形實時地顯示各現場被控設備的運行工況，以及各現場的狀態參數。

（3）數據管理：

依據不同運行參數的變化快慢和重要程度，建立生產歷史資料庫，存儲生產原始數據，供統計分析使用。利用實時資料庫和歷史資料庫中的數據進行比較和分析，得出一些有用的經驗參數，並把一些必要的參數和結果顯示到實時畫面和報表中去。

（4）報警功能：

當某一模擬量（如電流、壓力、水位等）測量值超過給定范圍或某一開關量（如電機啟停、閥門開關）閥發生變位時，可根據不同的需要發出不同等級的報警。

（5）列印功能：

可以實現報表和圖形列印以及各種事件和報警實時列印。列印方式可分為：定時列印、事件觸發列印。