『壹』 PLC 污水自動化處理控制系統
水庫、PLC 污水自動化處理管理系統是現代化水庫的核心部分,是水庫效能發揮的重要部分。洪水時水庫閘門的操作是以不造成下游災害為基礎制定的操作規則。為了確保正確的信息流動,需把握和監視入庫流量和工程狀況,按實際情況來推測水庫的運行,找出相應的對策方案。對於水庫群,所有水庫的狀況及各個水庫的情況都要予以考慮。
首先低水位運行時,必須分別確定蓄放流量。根據運行判斷,實施泄流,並制定運行操作規程。為此收集降雨情況、水庫入流、蓄水量、泄流量等信息進行綜合分析。對於入庫流量的分析,如果發生洪水,應根據上游的降雨、河流水位、洪水到達時間來預測入庫流量,根據預測入流及蓄水量來確定運行體制及水位回落的對策。預測放流時會得出多種結果,熟練的管理人員則可篩選出比較准確的結果。其次,進行蓄流泄流計劃的確定。首先在控制所配置了迅速收集雨量、流量的觀測設備,綜合控制所的信息處理工作站可以完成入庫流量預報、洪水檢索、各個水庫運行模擬等輔助主任技術者的功能。採用入庫流量預測功能,能根據收集到的雨量、預測雨量、流量等,預報最長6小時的上游產流量。採用洪水檢索功能,能利用過去整理保管的洪水、降雨特性資料,檢索類似降雨狀況的洪水,預報將發生洪水的規模。洪水發生時要在短時間內利用水力學、水文資料、規則、經驗等判斷標准來做出決策和調度方案。為此,引進了水庫管理系統,以便迅速對各要素進行整理和計算處理。水庫管理自動化系統將經驗豐富工作者的技術通過專家系統進行了
具體化,提高了管理水平。確定決策方針的條件之一是洪水的有無,以可信度加以判斷。可信度是以洪水形成、產流、解除對策體制其三者的可信度來定義的。用通常的規律來推論時,用在-1.0與1.0之間的值5等分後相乘再平均的值來判明對策體制。用模糊論來預測流量,預測生坂水庫入庫流量時,用一次式來推定的有觀測流量的增減率,用蓄留函數法來預測雨量,根據實測入流量的變數預測,用以上3種方法計算值的平均模糊論來預測入流量。推論用MIN-MAX法,結論的數值化用重心法。最後確定蓄水期、放流量,在洪水初期,要正確把握一定流量的洪水到達時間很難。水庫管理主任技術者根據曾發生的類似情況,從保證安全的角度出發做計劃。利用這些判斷內容,在入庫存流量中得到的3小時前的預測入庫量以及入流量加上蓄放流量來決定流量。在台風降雨時,因台風引起的降雨,如果風圈只在一個水庫流域,洪水流量可能馬上就會到來。以往,都是參考台風進路預報范圍進行安全預報,在此用危險區域作參考,制定追加放流計劃。水庫自動化,是一個有待進一步研究的領域,在一些自動控制理論,如模糊控制發展迅速的今天,相信水庫自動化不僅僅只是以上的自動化,其概念將更加廣泛,其必將應用一些控制思想,從而更好地解決水庫控制問題。
『貳』 基於PLC的物業供水系統設計
以下方案,僅供參考
WHG系列變頻調速恆壓供水設備
我公司採用日本三墾公司最新一代IPF系列變頻調速器、
並配以恆壓供水控制基板IWS,開發生產出「WHG系列變頻恆壓供水設備」。該設備無需附加多餘的控制器件(如PLC可編程序控制器、
PID調節器及其它的專用控制器等),提高了系統的可靠性。
該系統可根據管網瞬間壓力變化,
自動調節某台水泵的轉速和多台水泵的投入和退出,使管網主幹管出口端保持在恆定的設定壓力值,並滿足用戶的用水要求,
使整個系統始終保持高效節能的最佳狀態。
該設備可取代傳統的水塔、高位水箱或氣壓罐等供水方式,節能效果顯著,
是國家重點推廣的節能新技術產品。
一、主要性能和特點
1、自動化程度高,可實現恆壓變數、生活供水/消防供水雙恆壓等控制方式,多種啟、停控制方式。
2、節電率30%--50%(配以節能運轉模式,還可進一步提高節能效果)。
3、變頻器可對電機進行軟啟軟停,減少設備損耗,延長電機壽命。
4、管網壓力恆定,,壓力誤差≤±1%,無沖擊。
5、功能齊全,運行可靠,操作維護簡便。
6、具有手動、自動操作功能。
7、智能化控制,可任意修改參數指令(如壓力設定值、控制順序、
控制電機數量、壓力上下限、PID值、加減速時間等)。
8、設備具有完善的電氣安全保護功能,對過流、過壓、
欠壓、過載、斷水等故障均能自動保護,特別是輸入缺相、輸出缺相保護功能,徹底解決了電機缺相運行燒毀電機的問題,提高了電機的使用壽命。
9、可根據用戶的需要,選擇各種附加功能,如電機定時切換、
添加附屬小泵,自動定時開機、關機等。
二、工作原理
在設備運行中,由於用水量的變化,使供水壓力發生變化,通過壓力感測器將壓力變化信號傳送給運行控制器,經控制器電腦與設定壓力比較判斷後,
調整變速泵轉速或水泵運行台數,調整供水流量使供水壓力重新回到設定的壓力值,滿足用水要求。
若用水量很小時,經控制器電腦分析確認後自動停止主供水系統運行,啟動夜間值班小泵,以維持管網壓力和少量用水,當用水量達到值班小泵不能維持設定的壓力時,主供水系統自動啟動,值班小泵停止運行,從而提高了系統運行的安全性,並獲得了明顯的節電效果。
三、適用范圍
1、城鎮居民生活區供水可供50~10000戶單樓或樓群。
2、高層建築、飯店賓館及各類其它建築的室內供水。
3、各類自來水廠的加壓系統。
4、農村居民自來水泵站。
5、各類鍋爐給水系統。
6、消防供水系統。
四、
產品及選型介紹
1
、單泵恆壓變數供水控制系統—WHG-□□□-(空)
(1)該系統是為各企事業單位自備井設計製造的供水系統,
可利用原有舊泵進行改造,對原有供水管網不做任何改動,工程量小,見效快,節約資金。
系統從安裝在總管出口處的遠傳壓力表採集管網壓力,
依據該反饋信號作出判斷,並對水泵進行變頻調速,調節水泵的出水量,滿足用戶的用水需求,並達到節能目的。
(2)該系統還可以做成一用一備的控制方式;
如當第一台泵出現故障時手動轉換到另外一台泵工作,或做成第一台水泵工作一段時間後,系統自動切換到另外一台泵工作的定時切換方式。
(3)此系統具有自動控制迴路、手動控制旁路及各相應的運行指示狀態,並且具備各種完善的保護功能,如缺相報警、過載報警、變頻器故障報警等功能。
(4>)對於控制深井泵或潛水泵的單泵恆壓變頻調速控制系統,因潛水泵泵的額定電流比同功率變頻器的額定電流大,輸出轉矩也比較高,因此在選用時應選比水泵額定功率大一級的控制系統。
2
、多泵恆壓供水固定方式控制系統—WHG-□□□-P
該系統由兩台以上主泵(及一台附屬小泵)組成,其中一台變頻運行,
其餘工頻運行。
該系統可根據壓力變化,一台固定的水泵變速運行,
其餘水泵以工頻方式自動投入,實現水壓恆定。系統具有自動與手動雙控制迴路。
系統功能可根據用戶需要,選擇如下:
(1)
啟動方式(先啟先停、後啟先停);
(2)
液位控制,可依據蓄水池的水位高低情況控制系統的啟停狀態;
(3)
輔助小泵功能,在夜間用水量較小時,關掉變頻泵,通過輔助小泵維持管網一定壓力,可使節能效果更顯著。
3、多泵恆壓供水循環軟啟動方式控制系統--WHG-□□□-X
該系統為一台變頻器依次控制每台水泵實現軟啟動及轉速的調節,實現恆壓。
該系統控制原理不同於前兩種系統之處為,變數泵達到水泵額定轉速後,如水壓在所設定的判斷時間內還不能滿足設定恆壓值時,系統自動將當前變數泵狀態切換為工頻狀態,並指示下一台泵為變數泵,運行過程同前。
除啟動方式只可為先啟先停外,固定方式系統的選擇功能同樣適用於該系統。
4
、消防加壓變頻調速供水控制系統——
WXG-
□□□
消防供水控制系統除具備可接受遠程火災信號遠程操作和遠程報警功能外,規格同
WHG
系列,可按
WHG
系列樣本選型。
五、選型建議
目前我公司生產的WHG系列恆壓供水控
制設備,固定和循環兩種方式控制精度和節能效果均相同,切換過程中對管網壓力的擾動同樣很小。不同點為:固定方式設備投資少,
運行維護簡單,故障點少,但工頻泵切換時對泵的機械磨損較大,各泵的使用壽命不均;而循環方式則可減少泵切換時的機械磨損,
使各泵的使用壽命均勻,不足之處是設備投資相對較高,因該方式泵切換時可能出現電流沖擊,日久容易造成接觸器接觸點粘連現象,
所以對接觸器質量要求較高,如選擇不當,有可能會損傷變頻器。
我們建議,對於控制功率較小的系統兩種方式均可選用,而控制功率較大的系統以固定方式為好。
六、型號規格說明
以
WHG-37M3-PF
為例說明如下:
WHG---設備型號(微機控制恆壓供水設備)
37---控制水泵電機額定功率(KW)
M---工頻泵普通方式啟動(C---Y-三降壓啟動方式,J---自耦降壓啟動方式)
3---控制主水泵數量(1-7)
P---固定工作方式(X---循環工方式,空---一台變頻)
F---有輔助小泵(空--無輔助小泵)
七、設備節能分析
根據理論分析,當電源電壓一定時,電機消耗的功率與其轉速
的立方成正比,即
N1
/
N2
=(
n1
/
n2)^3
其中
N1
和
N2
是電機消耗的功率,
n1
和
n2
是相應於
N1
和
N2
的轉速。當水泵的揚程一定時,其出水量與轉速成正比,即:
Q1
/
Q2
=
n1
/
n2
其中,
Q1
和
Q2
表示相應於
n1
和
n2
的水泵的出水量。因此在維持水泵壓力恆定的條件下,通過調整水泵機組的轉速從而調整水泵的出水量,就可以大大節約電機所消耗的功率而達到節能的目的。據統計大多數水泵實際平均供水量只是額定值的
70%
~
80%
,當供水量分別為額定值的
100%
、
90%
、
80%
、
70%
時,水泵的轉速和功率與額定值之比將如下表所示:
Q
/
Q0
n
/
n0
N
/
N0
100%
100%
100%
90%
90%
72.9%
80%
80%
51.2%
70%
70%
34.3%
一般的說,變頻調速恆壓供水方式用於生活供水,節電效率很高,可達
50%
,用於工業供水則在
30%
~
40%
之間。對於郊區或農村用水量變化大的用戶,變頻調速恆壓供水方式
更加優越。
『叄』 PLC在污水處理系統里有什麼應用
PLC就是可編程式控制制器
它的基本原理,就是把所有輸入的信號,即I點,輸出的信號即O點,通回過計算機程序語句答,寫入存儲器。
這樣,比較復雜的控制系統,譬如循環,延時,啟停(如集水池:水位開關可以提供開關信號,或高低的模擬信號),按語句,即可以執行開一台泵,兩台泵或變頻啟動等。溶解氧的濃度可以設定,在一定范圍內,開啟一台或兩台風機。甚至泥的濃度計量,通過程序判斷是否啟動排泥。
傳統的控制櫃非常復雜,時鍾也不精確,還容易出問題。接線復雜,故障率高。
一個PLC,就可以把一個復雜的工程的控制,通過幾個語句實現了,所以現在應用非常廣。
『肆』 城市污水處理廠的系統調試與設計
城市污水處理廠的系統調試與設計是非常重要的,設計的每個細節都會影響最後的使用,每個環節的處理都很關鍵。中達咨詢就城市污水處理廠的系統調試與設計和大家說明一下。
目前我國已經建設了大量的城鎮污水處理廠,其中較多城鎮污水處理廠採用A2/O工藝,通過對豹澥污水處理廠的設計、施工以及調試全過程參與,提出合理化建議和改進措施,為設計、施工監管、調試提供一些經驗,也為城鎮污水處理廠的良好運營創造條件。對設計、施工、調試及運營提供四位一體的思路具有較重要的參考價值和啟示意義。
1 工程概況
豹澥污水處理廠一期工程建設規模為7×104m3/d,遠期規模為22×104m3/d。污水處理廠廠址位於光谷七路與高新三路交匯處東北側,總控制用地面積為18ha(270畝),其中一期工程用地5.9公頃(88.5畝)。污水處理廠出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級A標准,並經專用尾水出江管道排往長江。
2 設計進出水水質及工藝流程
2.1設計進出水水質
該污水處理廠服務區域的規劃定位為高新技術產業開發區,主要入駐企業以光電子信息產業、生物工程與新醫葯為主。污水處理廠出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB 18918--2002)中的一級A標准。
2.2工藝流程
該污水處理廠採用設置選擇段的多點進水A2/O-微絮凝過濾工藝,工藝流程如圖所示
進水
3 各環節的銜接
3.1前處理部分
粗格柵及細格柵在來水渣量較小時,根據格柵前後的液位差啟停周期較長,但在格柵前面聚集有較多浮渣,因此在單機調試時,調整為根據時間間隔自動運行,時間間隔根據渣量情況進行調整。同時取消格柵前後的超聲波液位差計,可減少維護量和降低投資。
在初期污水量較小時,按照等水量配備提升泵。即使僅啟動一台提升泵,且將頻率調到低限,提升泵也僅能運行10分鍾左右就會降到低液位,造成頻繁啟停水泵,運行管理非常麻煩。對於初期水量較小的污水處理廠,設計盡量考慮大小泵進行匹配,必要時同時考慮進行變頻調節。從調試時發現,水量較小時,在集水井內非常易於沉積泥砂,且污水處理廠的集水井的泥砂非常難以清理。設計時應考慮在提升泵出口設置沖洗旁路和引用曝氣沉砂池風機的風管到集水井,對集水井定期進行沖洗,將泥砂提升到沉砂池進行處理。同時沉砂池至少為兩系列,在事故時,也易於在不停機的條件下進行檢修清砂。
根據《城鎮給水排水技術規范》要求,進水應進行水質監測。水質監測的自動取樣儀的取樣口設於細格柵之前,隨著運行時間的延長,取樣管的吸口經常會被大的雜質堵塞,影響自動取樣儀正常運行。經細格柵攔截後的污水中大顆渣大大減少,因此,在設計時,應考慮將自動取樣儀取樣點設於細格柵之後。
在調試曝氣沉砂池設備時,主要檢查除砂機的運行平穩性。在設備沿軌道運行過程中,會出現軌道跳培卜躍的現象,經過分析認為,每條軌道一般由幾段組成,兩條軌道的幾段不易平行,造成除砂機行進時跑偏,軌道輪在自行調整情況下,出現抖動現象。在《城市污水處理廠工程質量驗收規范》對兩軌中心距、兩軌頂面高差、軌道接頭錯位進行了安裝誤差要求,但對每一根軌道配鎮穗的直線特性沒有規定,因此應在設計的安裝圖中增加相關部分的安裝誤差要求。在發現該現象後,可以通過調整每條軌道的直線特性而得以解決。如果設計採用將軌道與埋件直接連接的方式,則無法進行下一步的處理;因此建議設計應要求設備軌道採用壓板的連接方式,方便設備調試進行調整。
在調試過程中,粗、細格柵的柵渣都非常易於掉落到輸送設備之外,通過現場調整,發現格柵落渣區域大於輸送設備的寬度,無論如何調整,都不能保證將柵渣完全收集。增加一條柔性收集板,將格柵出渣口下沿與輸送設備銜接。但設備一般並不配帶該柔性收集板,因此建議設計時就要充分考慮。
在安裝和調試閘門及堰門類設備時,施工及調試人員易產生閘門、堰門不用檢查、調試的想法,經常忽略閘門及堰門的安裝和調試。造成閘門軌道旅運安裝的精度不能滿足要求,甚至左右兩條軌道偏差巨大,隨著閘門的提升,閘板甚至跳出軌道;或者在閘板啟閉過程中,閘板隨著軌道逐步傾斜,造成閘板卡在軌道內,增加開啟難度。閘門軌道槽在閘門安裝完畢後,導軌旁的密封不到位,漏水嚴重,影響閘門使用功能。而設計要求採用二次灌漿方式密封,因預留導軌兩側的空間偏小,無法良好處理。建議設計應在導軌兩側留足100~150mm的空間進行二次灌漿。
3.2生化處理部分
該工程採用多點配水改良A2/O生化處理工藝。生化池選擇區、厭氧段、缺氧段採用立式渦流攪拌機進行攪拌,好氧區採用無終端循環流池型,內設管式微孔曝氣器進行曝氣。分別在選擇區、厭氧段、缺氧段設置不銹鋼堰門,通過調節各區域堰門開度調整各處理單元進水量。
該工程的調節堰門長度有3.5m、2.5m、1.5m三種規格,材質均為SS304,採用手動啟閉機啟閉。安裝過程中,發現堰長3.5m的堰門,與池壁不能很好吻合。調查分析發現,與調節堰接觸的3.5m長的牆面存在不平整現象;預埋埋件時,該組埋件表面平整度未控制;同時供貨設備因長度較長,在生產及運輸過程中易產生邊形。以上幾方面原因造成安裝完成後,進行清水聯調時,幾台堰門根本無法形成有效的密封,進水量較小的情況下,進水都從堰門旁滲入生化池內。通過調整堰門的橡膠密封高度,重新對門框與埋件之間的空隙進行二次灌漿。處理後,堰門的滲漏大大減小,但仍不能滿足最大正向工作水頭時泄漏量≤1.25L/min·m,對運行控製造成影響。工藝設計對結構專業應有相關平整度、垂直度要求,則能很好的實現專業銜接。在實際操作過程中發現,寬度超過2m的堰門不易控制閘門的垂直度,垂直度調整好以後,啟閉幾次垂直度就會改變,造成閘板傾斜,啟閉不順暢。從現場運行情況看,在調整各堰門開度時,一般根據操作人員的經驗進行調整,實際控制誤較大。設計應在堰門板旁用醒目的標識漆標上精度為cm的水位刻度,可為操作人員帶來便利。同時在設計過程中應充分利用堰門500mm的可調高度,將進水堰門的寬度減小,減小利用水位刻度計算出水量誤差。採取該措施後,可降低由於堰門太長造成的設備變形的風險以及減小結構施工誤差對設備安裝的影響。
3.3二沉池
該污水處理廠採用周進周出的輻流式二沉池,在調試過程中極易出現出水不均勻現象,運行過程中出現厭氧污泥漂浮現象。除了在運行過程加強排泥措施外,施工和單機調試過程同樣要對下面進行關注。
(1)輻流式二沉池的圓度要密切關注,控制在規范要求的范圍內,否則太大的誤差,造成吸泥管與池周的間距變化太大,甚至需要切除部分排泥管。
(2)輻流式二沉池全池底面的水平誤差控制在5cm以內,基本能夠通過刮泥機調節到位,但超過該數值,達到10cm時,必然影響排泥管的坡度,造成排你不暢,最終造成運行時,產生厭氧現象。
(3)出水不均勻,主要是由於出水堰安裝精度不滿足要求。在現場調試式,採用先初調水平度,在滿水實驗時,將水位調控到出水水位,進行二次精調,現場調試表明,全池水平度精度可以控制在1mm以內,遠遠高於規范要求。
3.4結論
污水處理工程的成功運行,與設計、施工、調試及運行管理都有關系,只有在各個環節都要進行精細的工作,才能讓最終的運行管理更加方便。
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『伍』 求基於PLC的污水處理論文,600分懸賞
已發至郵箱,查收。
『陸』 基於PLC污水處理系統畢業設計論文
摘 要
隨著城市的快速發展,環境問題顯得日益重要。廢水是破壞環境的一個主內要的因素,目前中容國污水處理自控系統相對落後,污水處理成本居高不下,污水廠排放的處理過的污水的水質不穩定,所以如何建立有效的自控系統,優化運行效果,減少運行費用,具有重要意義。
本文介紹了城市污水處理的基本工藝和流程,並通過研究設計一套基於PLC控制的污水處理系統。
文章首先介紹了PLC控制系統的硬體結構、工作原理以及設計PLC控制系統的基本原則和步驟,然後以SBR污水處理工藝為例,來說明PLC在污水處理過程中的應用。 先根據污水處理要求設計了設備的電氣控制與自動控制線路,主要包括設備的啟停、狀態信號、故障信號和信號採集等。最後按照工藝要求設計PLC控制系統,其中包括PLC的選型、系統資源配置以及按照污水處理工藝編制PLC程序等。
關鍵詞:污水處理,SBR,PLC
『柒』 污水處理廠自動化系統的分析與應用
一、引言
水是人類生活和國民經濟發展的不可或缺的重要部分,隨著科技水平的飛速發展和人類生活水平的巨大提升,對於潔凈的優質的水源的需求也不斷急劇釋放。為建設可靠、穩定、先進、經濟以及可擴展的合理的水處理自動化系統成為工程界和城市水行業營運管理部門共同關心的問題。微電子、通信、計算機技術的發展大大提高了水處理控制系統的信息化和智能化程度,與3C技術相結合的PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統的核心控制器,其與開放的網路通信系統一起,共同推動著水處理自動化系統的智能化程度的發展。
水處理行業主要分為凈水處理和污水處理兩大部分。凈水廠控制系統通常分為水廠調度系統、加葯間(加氯間)PLC控制站、濾站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各個控制站相對獨立工作,通過有線網路進行通訊,將所有的數據信息送到水廠調度室進行處理,或將一部分數據通過調度系統以無線(或有線)通訊的方式送到城市的調度中心。對於污水處理來說,要根據污水水源地狀況來確定污水處理的工藝流程,由於污水處理工藝的不同而自控系統應用PLC的要求也有所不同。一般講,整個污水處理廠都有總控室和多個現場控制站,站與站之間通過控制器層網路或信息層網路相連,然後全部連接到總控室,總控室的多台計算機、工作站和圖形站都用信息層網路連接,這樣和現場控制站構成了集中管理,分散控制,高速數據交換的工廠級自動化網路[1].PLC自控系統是水處理廠的控制核心部分,對其合理的選型和設計,對污水廠能否高效、自動化的運行非常重要。然而,PLC網路又是其中的重中之重,網路的好壞直接影響到污水廠的正常運行。
二、系統構成
污水處理廠自控系統一般包括污水廠部分和廠外泵站部分。監控系統通訊網路和PLC是污水處理自動化系統的核心組成部分,它們的性能對污水處理自動化系統會起到決定性的作用[2].根據污水處理自動化本身的特點和監控需求選擇合適的PLC及通訊網路是保證污水處理自動化系統性能的重要因素。
通信網路:
在污水處理自動化系統的結構上,國內在管理體制上主要採用三級管理,即監控總中心、區域監控分中心和監控站。由於監控站不直接對污水處理廠的外場設備進行直接控制,因此工程界按照系統結構的劃分把監控系統劃分為信息層、控制層和設備層。
第一層為信息層,主要負責大量信息及不同廠家不同設備之間的信息傳輸,工業乙太網Ethernet為目前較常用的一種信息網路,世界各大PLC生產廠商均支持工業乙太網,並且他們在原有TCP/IP的基礎上,相繼開發出實時性更高的工業乙太網,如歐姆龍和羅克維爾支持的Ethernet/IP,施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西門子支持的ProfiNet等。由於Ethernet的信息量大,因此在污水處理廠自動化系統中乙太網主要用於各個控制分站與監控中心的數據傳輸,包括各種感測器數據等大量歷史數據信息。
第二層為控制層,主要採用現場匯流排組成隧道區域控制器網路,其特點是由於採用了標准匯流排組網,既能滿足實時通信的要求,又具有開放協議的標准介面,能在匯流排上方便的掛接各種外場設備,有利於監控系統的擴展。目前,現場匯流排有40多種,在污水處理廠自動化系統中應用的現場匯流排主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他們的共同特點是高速、高可靠,適合PLC與計算機、PLC與PLC及其它設備之間的大量數據的高速通訊。為使系統的穩定可靠,控制層的網路結構多採用環網的方式組成,包括線纜型和光纖作為傳輸介質,具體組網將在後面作出實例說明。
第三層為設備層,這一層用於PLC與現場設備、遠程I/O端子及現場儀表之間的通訊,它們有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等,其中DeviceNet已經成為工業界的標准匯流排而得到了廣泛的應用,而Profibus/DP雖然沒有成為標准,但是它的應該也相當廣泛。
值得指出的是,近來年乙太網的廣泛應用使得人們把目光投向了現場匯流排上來,工業乙太網是否最終將取代現場匯流排仍然是一個爭論的話題。然而,不論是Ethernet/IP還是Modbus-TCP/IP,乙太網在一些重要的性能指標上仍然無法具有現場匯流排的特點和優勢。從本質上來講,乙太網的載波幀聽沖突監測CSMA/CD的訪問方式,實時性並沒有現場匯流排採用的令牌匯流排和令牌環的訪問方式高,不論人們採用何種方式,如協議封裝、分時訪問控制等,都只能改善乙太網的實時性,起不到本質的改變。在當前技術還未完全成熟之前,現場匯流排應用於控制層,是一個積極和穩妥的選擇。隨著乙太網技術的不斷發展,今後其取代現場匯流排而用於控制層也是很有可能的。
監控分中心及上位監控軟體:
監控分中心一般將設置多台SCADA工作站(工控機)。分別用於水廠調度系統、加葯間(加氯間)、濾站、送水泵房等監控,完成污水廠內各種設備的狀態顯示、自動控制、半自動控制、列印報警、分析報表等工作。同時,監控分中心還將設置了多台伺服器,為其它計算機提供支援和與監控總中心進行通信。
PLC的選擇:
施奈德(Schneider)、西門子(Siemens)、歐姆龍(Omron)、羅克維爾(Rockwell)、通用電氣(GE)是全球五大PLC製造廠商和整體方案的提供者,他們的產品面向各自不同的領域,其中在污水處理自動化系統的應用方面,又以羅克維爾、歐姆龍和施奈德的應用最為廣泛。
污水處理自動控制系統對PLC的性能提出了更高的要求,作為污水處理自動控制系統的核心控制器,其必須具備以下幾大功能特點:首先本身必須穩定可靠,並具有預先處理數據和集中傳輸數據的能力,具有較高的故障保護能力;其次,控制分站本地控制器可以獨立承擔控制分區的基本控制任務,即使監控站或者監控中心因故障停止運行,相鄰區域的控制器也能交換數據信息;再次,當某控制站的控制量出現變化時,可按預定方案和程序採取相應的演算法,對相關區域的控制對象,比如泵或者加葯系統等做出相應的調整。因此,它必須至少有如下功能模塊,數據採集存儲處理功能(實現集中和獨立工作方式,尤其是在獨立控制時能與相鄰控制器實現數據交換);通信功能、容錯功能、自動診斷功能和本地操作功能(即能帶觸摸屏)。
必須綜合考慮整個監控系統的性能要求和自然條件以及運營周期對設備的要求進行選擇,尤其在極端氣候和惡劣環境狀況條件下或較大規模的污水處理廠,需要選擇性能更好的雙機熱備冗餘的PLC,如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列;區別在於Omron的雙系統是在一個底板上實現,而Siemens等是兩個底板通過光纖連接,會在一定程度上佔用控制櫃的空間,但他們的配置都很靈活,可以任意實現雙CPU雙電源、雙CPU單電源、單CPU單電源多種冗餘結構。
在一般的環境狀態的時候或較小規模的污水處理廠,多採用標準的機型作為現場控制器,如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等;他們都支持工業乙太網和多種現場匯流排,控制方式採用遠程帶CPU的智能分布式結構,系統開放性和兼容性強,豐富的I/O及高功能模塊,完全滿足污水處理自動控制系統對信號處理的要求。
三、應用案例
下面以天津咸陽路污水處理廠為例[3],具體說明污水處理廠自動控制系統的組成,控制系統拓撲圖如圖一所示:
信息層:咸陽路污水處理系統因其分布面積較大,廠區內共有5個PLC分站:預處理系統分控主站PLC1、生物處理系統分控主站PLC2、污泥處理系統分控主站PLC3、出水及雨水系統分控主站PLC4和污泥消化系統PLC5,使用的CPU均為OMRON的CS1H-CPU66H.該功能層實現污水處理廠各單元過程所有過程參數、設備運行狀態及電氣參數的數據採集,單元過程及設備的控制,並通過OMRON網路模塊CS1W-ETN21,和中央控制室通過赫斯曼太網交換機,組成100M光纖以太環網,向監控層傳送數據和接受監控層控制指令。在中控室中,作為工業乙太網結點的系統數據伺服器、兩台工程師/操作員站計算機、列印機、UPS電源及監視屏等設備,其主要職能是進行系統中的信息交換與信息顯示及控制。該層通過上位監控軟體實現對主要工藝設備的控制和調度,對污水處理全過程中的工藝參數進行數據採集、監控、優化和調整,對主要工藝流程進行動態模擬和趨勢分析、實時數據處理和實時控制,在控制組態上實現各種常規與復雜的優化控制、專家控制、模糊控制等先進的智能控制。同時,功能強大與穩定的實時和歷史資料庫亦通過乙太網成為上下層間的信息通道。污水廠中控室控制站還通過RIAMBView和信息中心、便攜計算機及廠外泵站(咸陽路泵站、密雲路泵站)等處進行遠程通訊,RIAMBView具備遠程數據服務(最適合SCADA)功能,通過寬頻接收或發送相關數據,實現遠端對部分實時畫面、進程資料庫的訪問。
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『捌』 污水處理自動控制系統設計 畢業設計 怎麼弄哦 要關於PLC的
首先來要搞清楚在污水處理現場要控制的源對象哪些,通常主要包括:風機、泵、消毒設施、加葯設施等,在不同的污水站這些設備的數量組合不同。通常,採用PLC可編程邏輯控制器作為現場自控系統的核心,再結合觸摸屏、接觸器、變頻器等設備,同時編寫相應的邏輯控製程序,構造成完整的污水處理自控系統。
除此之外,還可以實現遠程式控制制。具體做法是,用PLC連接物聯網智能採集終端,實現寄存器變數的遠程讀寫。類似於下面的圖。我們做的比較多了。