『壹』 PLC 污水自动化处理控制系统
水库、PLC 污水自动化处理管理系统是现代化水库的核心部分,是水库效能发挥的重要部分。洪水时水库闸门的操作是以不造成下游灾害为基础制定的操作规则。为了确保正确的信息流动,需把握和监视入库流量和工程状况,按实际情况来推测水库的运行,找出相应的对策方案。对于水库群,所有水库的状况及各个水库的情况都要予以考虑。
首先低水位运行时,必须分别确定蓄放流量。根据运行判断,实施泄流,并制定运行操作规程。为此收集降雨情况、水库入流、蓄水量、泄流量等信息进行综合分析。对于入库流量的分析,如果发生洪水,应根据上游的降雨、河流水位、洪水到达时间来预测入库流量,根据预测入流及蓄水量来确定运行体制及水位回落的对策。预测放流时会得出多种结果,熟练的管理人员则可筛选出比较准确的结果。其次,进行蓄流泄流计划的确定。首先在控制所配置了迅速收集雨量、流量的观测设备,综合控制所的信息处理工作站可以完成入库流量预报、洪水检索、各个水库运行仿真等辅助主任技术者的功能。采用入库流量预测功能,能根据收集到的雨量、预测雨量、流量等,预报最长6小时的上游产流量。采用洪水检索功能,能利用过去整理保管的洪水、降雨特性资料,检索类似降雨状况的洪水,预报将发生洪水的规模。洪水发生时要在短时间内利用水力学、水文资料、规则、经验等判断标准来做出决策和调度方案。为此,引进了水库管理系统,以便迅速对各要素进行整理和计算处理。水库管理自动化系统将经验丰富工作者的技术通过专家系统进行了
具体化,提高了管理水平。确定决策方针的条件之一是洪水的有无,以可信度加以判断。可信度是以洪水形成、产流、解除对策体制其三者的可信度来定义的。用通常的规律来推论时,用在-1.0与1.0之间的值5等分后相乘再平均的值来判明对策体制。用模糊论来预测流量,预测生坂水库入库流量时,用一次式来推定的有观测流量的增减率,用蓄留函数法来预测雨量,根据实测入流量的变量预测,用以上3种方法计算值的平均模糊论来预测入流量。推论用MIN-MAX法,结论的数值化用重心法。最后确定蓄水期、放流量,在洪水初期,要正确把握一定流量的洪水到达时间很难。水库管理主任技术者根据曾发生的类似情况,从保证安全的角度出发做计划。利用这些判断内容,在入库存流量中得到的3小时前的预测入库量以及入流量加上蓄放流量来决定流量。在台风降雨时,因台风引起的降雨,如果风圈只在一个水库流域,洪水流量可能马上就会到来。以往,都是参考台风进路预报范围进行安全预报,在此用危险区域作参考,制定追加放流计划。水库自动化,是一个有待进一步研究的领域,在一些自动控制理论,如模糊控制发展迅速的今天,相信水库自动化不仅仅只是以上的自动化,其概念将更加广泛,其必将应用一些控制思想,从而更好地解决水库控制问题。
『贰』 基于PLC的物业供水系统设计
以下方案,仅供参考
WHG系列变频调速恒压供水设备
我公司采用日本三垦公司最新一代IPF系列变频调速器、
并配以恒压供水控制基板IWS,开发生产出“WHG系列变频恒压供水设备”。该设备无需附加多余的控制器件(如PLC可编程序控制器、
PID调节器及其它的专用控制器等),提高了系统的可靠性。
该系统可根据管网瞬间压力变化,
自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入和退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,并满足用户的用水要求,
使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。
该设备可取代传统的水塔、高位水箱或气压罐等供水方式,节能效果显著,
是国家重点推广的节能新技术产品。
一、主要性能和特点
1、自动化程度高,可实现恒压变量、生活供水/消防供水双恒压等控制方式,多种启、停控制方式。
2、节电率30%--50%(配以节能运转模式,还可进一步提高节能效果)。
3、变频器可对电机进行软启软停,减少设备损耗,延长电机寿命。
4、管网压力恒定,,压力误差≤±1%,无冲击。
5、功能齐全,运行可靠,操作维护简便。
6、具有手动、自动操作功能。
7、智能化控制,可任意修改参数指令(如压力设定值、控制顺序、
控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等)。
8、设备具有完善的电气安全保护功能,对过流、过压、
欠压、过载、断水等故障均能自动保护,特别是输入缺相、输出缺相保护功能,彻底解决了电机缺相运行烧毁电机的问题,提高了电机的使用寿命。
9、可根据用户的需要,选择各种附加功能,如电机定时切换、
添加附属小泵,自动定时开机、关机等。
二、工作原理
在设备运行中,由于用水量的变化,使供水压力发生变化,通过压力传感器将压力变化信号传送给运行控制器,经控制器电脑与设定压力比较判断后,
调整变速泵转速或水泵运行台数,调整供水流量使供水压力重新回到设定的压力值,满足用水要求。
若用水量很小时,经控制器电脑分析确认后自动停止主供水系统运行,启动夜间值班小泵,以维持管网压力和少量用水,当用水量达到值班小泵不能维持设定的压力时,主供水系统自动启动,值班小泵停止运行,从而提高了系统运行的安全性,并获得了明显的节电效果。
三、适用范围
1、城镇居民生活区供水可供50~10000户单楼或楼群。
2、高层建筑、饭店宾馆及各类其它建筑的室内供水。
3、各类自来水厂的加压系统。
4、农村居民自来水泵站。
5、各类锅炉给水系统。
6、消防供水系统。
四、
产品及选型介绍
1
、单泵恒压变量供水控制系统—WHG-□□□-(空)
(1)该系统是为各企事业单位自备井设计制造的供水系统,
可利用原有旧泵进行改造,对原有供水管网不做任何改动,工程量小,见效快,节约资金。
系统从安装在总管出口处的远传压力表采集管网压力,
依据该反馈信号作出判断,并对水泵进行变频调速,调节水泵的出水量,满足用户的用水需求,并达到节能目的。
(2)该系统还可以做成一用一备的控制方式;
如当第一台泵出现故障时手动转换到另外一台泵工作,或做成第一台水泵工作一段时间后,系统自动切换到另外一台泵工作的定时切换方式。
(3)此系统具有自动控制回路、手动控制旁路及各相应的运行指示状态,并且具备各种完善的保护功能,如缺相报警、过载报警、变频器故障报警等功能。
(4>)对于控制深井泵或潜水泵的单泵恒压变频调速控制系统,因潜水泵泵的额定电流比同功率变频器的额定电流大,输出转矩也比较高,因此在选用时应选比水泵额定功率大一级的控制系统。
2
、多泵恒压供水固定方式控制系统—WHG-□□□-P
该系统由两台以上主泵(及一台附属小泵)组成,其中一台变频运行,
其余工频运行。
该系统可根据压力变化,一台固定的水泵变速运行,
其余水泵以工频方式自动投入,实现水压恒定。系统具有自动与手动双控制回路。
系统功能可根据用户需要,选择如下:
(1)
启动方式(先启先停、后启先停);
(2)
液位控制,可依据蓄水池的水位高低情况控制系统的启停状态;
(3)
辅助小泵功能,在夜间用水量较小时,关掉变频泵,通过辅助小泵维持管网一定压力,可使节能效果更显著。
3、多泵恒压供水循环软启动方式控制系统--WHG-□□□-X
该系统为一台变频器依次控制每台水泵实现软启动及转速的调节,实现恒压。
该系统控制原理不同于前两种系统之处为,变量泵达到水泵额定转速后,如水压在所设定的判断时间内还不能满足设定恒压值时,系统自动将当前变量泵状态切换为工频状态,并指示下一台泵为变量泵,运行过程同前。
除启动方式只可为先启先停外,固定方式系统的选择功能同样适用于该系统。
4
、消防加压变频调速供水控制系统——
WXG-
□□□
消防供水控制系统除具备可接受远程火灾信号远程操作和远程报警功能外,规格同
WHG
系列,可按
WHG
系列样本选型。
五、选型建议
目前我公司生产的WHG系列恒压供水控
制设备,固定和循环两种方式控制精度和节能效果均相同,切换过程中对管网压力的扰动同样很小。不同点为:固定方式设备投资少,
运行维护简单,故障点少,但工频泵切换时对泵的机械磨损较大,各泵的使用寿命不均;而循环方式则可减少泵切换时的机械磨损,
使各泵的使用寿命均匀,不足之处是设备投资相对较高,因该方式泵切换时可能出现电流冲击,日久容易造成接触器接触点粘连现象,
所以对接触器质量要求较高,如选择不当,有可能会损伤变频器。
我们建议,对于控制功率较小的系统两种方式均可选用,而控制功率较大的系统以固定方式为好。
六、型号规格说明
以
WHG-37M3-PF
为例说明如下:
WHG---设备型号(微机控制恒压供水设备)
37---控制水泵电机额定功率(KW)
M---工频泵普通方式启动(C---Y-三降压启动方式,J---自耦降压启动方式)
3---控制主水泵数量(1-7)
P---固定工作方式(X---循环工方式,空---一台变频)
F---有辅助小泵(空--无辅助小泵)
七、设备节能分析
根据理论分析,当电源电压一定时,电机消耗的功率与其转速
的立方成正比,即
N1
/
N2
=(
n1
/
n2)^3
其中
N1
和
N2
是电机消耗的功率,
n1
和
n2
是相应于
N1
和
N2
的转速。当水泵的扬程一定时,其出水量与转速成正比,即:
Q1
/
Q2
=
n1
/
n2
其中,
Q1
和
Q2
表示相应于
n1
和
n2
的水泵的出水量。因此在维持水泵压力恒定的条件下,通过调整水泵机组的转速从而调整水泵的出水量,就可以大大节约电机所消耗的功率而达到节能的目的。据统计大多数水泵实际平均供水量只是额定值的
70%
~
80%
,当供水量分别为额定值的
100%
、
90%
、
80%
、
70%
时,水泵的转速和功率与额定值之比将如下表所示:
Q
/
Q0
n
/
n0
N
/
N0
100%
100%
100%
90%
90%
72.9%
80%
80%
51.2%
70%
70%
34.3%
一般的说,变频调速恒压供水方式用于生活供水,节电效率很高,可达
50%
,用于工业供水则在
30%
~
40%
之间。对于郊区或农村用水量变化大的用户,变频调速恒压供水方式
更加优越。
『叁』 PLC在污水处理系统里有什么应用
PLC就是可编程控制器
它的基本原理,就是把所有输入的信号,即I点,输出的信号即O点,通回过计算机程序语句答,写入存储器。
这样,比较复杂的控制系统,譬如循环,延时,启停(如集水池:水位开关可以提供开关信号,或高低的模拟信号),按语句,即可以执行开一台泵,两台泵或变频启动等。溶解氧的浓度可以设定,在一定范围内,开启一台或两台风机。甚至泥的浓度计量,通过程序判断是否启动排泥。
传统的控制柜非常复杂,时钟也不精确,还容易出问题。接线复杂,故障率高。
一个PLC,就可以把一个复杂的工程的控制,通过几个语句实现了,所以现在应用非常广。
『肆』 城市污水处理厂的系统调试与设计
城市污水处理厂的系统调试与设计是非常重要的,设计的每个细节都会影响最后的使用,每个环节的处理都很关键。中达咨询就城市污水处理厂的系统调试与设计和大家说明一下。
目前我国已经建设了大量的城镇污水处理厂,其中较多城镇污水处理厂采用A2/O工艺,通过对豹澥污水处理厂的设计、施工以及调试全过程参与,提出合理化建议和改进措施,为设计、施工监管、调试提供一些经验,也为城镇污水处理厂的良好运营创造条件。对设计、施工、调试及运营提供四位一体的思路具有较重要的参考价值和启示意义。
1 工程概况
豹澥污水处理厂一期工程建设规模为7×104m3/d,远期规模为22×104m3/d。污水处理厂厂址位于光谷七路与高新三路交汇处东北侧,总控制用地面积为18ha(270亩),其中一期工程用地5.9公顷(88.5亩)。污水处理厂出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,并经专用尾水出江管道排往长江。
2 设计进出水水质及工艺流程
2.1设计进出水水质
该污水处理厂服务区域的规划定位为高新技术产业开发区,主要入驻企业以光电子信息产业、生物工程与新医药为主。污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918--2002)中的一级A标准。
2.2工艺流程
该污水处理厂采用设置选择段的多点进水A2/O-微絮凝过滤工艺,工艺流程如图所示
进水
3 各环节的衔接
3.1前处理部分
粗格栅及细格栅在来水渣量较小时,根据格栅前后的液位差启停周期较长,但在格栅前面聚集有较多浮渣,因此在单机调试时,调整为根据时间间隔自动运行,时间间隔根据渣量情况进行调整。同时取消格栅前后的超声波液位差计,可减少维护量和降低投资。
在初期污水量较小时,按照等水量配备提升泵。即使仅启动一台提升泵,且将频率调到低限,提升泵也仅能运行10分钟左右就会降到低液位,造成频繁启停水泵,运行管理非常麻烦。对于初期水量较小的污水处理厂,设计尽量考虑大小泵进行匹配,必要时同时考虑进行变频调节。从调试时发现,水量较小时,在集水井内非常易于沉积泥砂,且污水处理厂的集水井的泥砂非常难以清理。设计时应考虑在提升泵出口设置冲洗旁路和引用曝气沉砂池风机的风管到集水井,对集水井定期进行冲洗,将泥砂提升到沉砂池进行处理。同时沉砂池至少为两系列,在事故时,也易于在不停机的条件下进行检修清砂。
根据《城镇给水排水技术规范》要求,进水应进行水质监测。水质监测的自动取样仪的取样口设于细格栅之前,随着运行时间的延长,取样管的吸口经常会被大的杂质堵塞,影响自动取样仪正常运行。经细格栅拦截后的污水中大颗渣大大减少,因此,在设计时,应考虑将自动取样仪取样点设于细格栅之后。
在调试曝气沉砂池设备时,主要检查除砂机的运行平稳性。在设备沿轨道运行过程中,会出现轨道跳培卜跃的现象,经过分析认为,每条轨道一般由几段组成,两条轨道的几段不易平行,造成除砂机行进时跑偏,轨道轮在自行调整情况下,出现抖动现象。在《城市污水处理厂工程质量验收规范》对两轨中心距、两轨顶面高差、轨道接头错位进行了安装误差要求,但对每一根轨道配镇穗的直线特性没有规定,因此应在设计的安装图中增加相关部分的安装误差要求。在发现该现象后,可以通过调整每条轨道的直线特性而得以解决。如果设计采用将轨道与埋件直接连接的方式,则无法进行下一步的处理;因此建议设计应要求设备轨道采用压板的连接方式,方便设备调试进行调整。
在调试过程中,粗、细格栅的栅渣都非常易于掉落到输送设备之外,通过现场调整,发现格栅落渣区域大于输送设备的宽度,无论如何调整,都不能保证将栅渣完全收集。增加一条柔性收集板,将格栅出渣口下沿与输送设备衔接。但设备一般并不配带该柔性收集板,因此建议设计时就要充分考虑。
在安装和调试闸门及堰门类设备时,施工及调试人员易产生闸门、堰门不用检查、调试的想法,经常忽略闸门及堰门的安装和调试。造成闸门轨道旅运安装的精度不能满足要求,甚至左右两条轨道偏差巨大,随着闸门的提升,闸板甚至跳出轨道;或者在闸板启闭过程中,闸板随着轨道逐步倾斜,造成闸板卡在轨道内,增加开启难度。闸门轨道槽在闸门安装完毕后,导轨旁的密封不到位,漏水严重,影响闸门使用功能。而设计要求采用二次灌浆方式密封,因预留导轨两侧的空间偏小,无法良好处理。建议设计应在导轨两侧留足100~150mm的空间进行二次灌浆。
3.2生化处理部分
该工程采用多点配水改良A2/O生化处理工艺。生化池选择区、厌氧段、缺氧段采用立式涡流搅拌机进行搅拌,好氧区采用无终端循环流池型,内设管式微孔曝气器进行曝气。分别在选择区、厌氧段、缺氧段设置不锈钢堰门,通过调节各区域堰门开度调整各处理单元进水量。
该工程的调节堰门长度有3.5m、2.5m、1.5m三种规格,材质均为SS304,采用手动启闭机启闭。安装过程中,发现堰长3.5m的堰门,与池壁不能很好吻合。调查分析发现,与调节堰接触的3.5m长的墙面存在不平整现象;预埋埋件时,该组埋件表面平整度未控制;同时供货设备因长度较长,在生产及运输过程中易产生边形。以上几方面原因造成安装完成后,进行清水联调时,几台堰门根本无法形成有效的密封,进水量较小的情况下,进水都从堰门旁渗入生化池内。通过调整堰门的橡胶密封高度,重新对门框与埋件之间的空隙进行二次灌浆。处理后,堰门的渗漏大大减小,但仍不能满足最大正向工作水头时泄漏量≤1.25L/min·m,对运行控制造成影响。工艺设计对结构专业应有相关平整度、垂直度要求,则能很好的实现专业衔接。在实际操作过程中发现,宽度超过2m的堰门不易控制闸门的垂直度,垂直度调整好以后,启闭几次垂直度就会改变,造成闸板倾斜,启闭不顺畅。从现场运行情况看,在调整各堰门开度时,一般根据操作人员的经验进行调整,实际控制误较大。设计应在堰门板旁用醒目的标识漆标上精度为cm的水位刻度,可为操作人员带来便利。同时在设计过程中应充分利用堰门500mm的可调高度,将进水堰门的宽度减小,减小利用水位刻度计算出水量误差。采取该措施后,可降低由于堰门太长造成的设备变形的风险以及减小结构施工误差对设备安装的影响。
3.3二沉池
该污水处理厂采用周进周出的辐流式二沉池,在调试过程中极易出现出水不均匀现象,运行过程中出现厌氧污泥漂浮现象。除了在运行过程加强排泥措施外,施工和单机调试过程同样要对下面进行关注。
(1)辐流式二沉池的圆度要密切关注,控制在规范要求的范围内,否则太大的误差,造成吸泥管与池周的间距变化太大,甚至需要切除部分排泥管。
(2)辐流式二沉池全池底面的水平误差控制在5cm以内,基本能够通过刮泥机调节到位,但超过该数值,达到10cm时,必然影响排泥管的坡度,造成排你不畅,最终造成运行时,产生厌氧现象。
(3)出水不均匀,主要是由于出水堰安装精度不满足要求。在现场调试式,采用先初调水平度,在满水实验时,将水位调控到出水水位,进行二次精调,现场调试表明,全池水平度精度可以控制在1mm以内,远远高于规范要求。
3.4结论
污水处理工程的成功运行,与设计、施工、调试及运行管理都有关系,只有在各个环节都要进行精细的工作,才能让最终的运行管理更加方便。
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『伍』 求基于PLC的污水处理论文,600分悬赏
已发至邮箱,查收。
『陆』 基于PLC污水处理系统毕业设计论文
摘 要
随着城市的快速发展,环境问题显得日益重要。废水是破坏环境的一个主内要的因素,目前中容国污水处理自控系统相对落后,污水处理成本居高不下,污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定,所以如何建立有效的自控系统,优化运行效果,减少运行费用,具有重要意义。
本文介绍了城市污水处理的基本工艺和流程,并通过研究设计一套基于PLC控制的污水处理系统。
文章首先介绍了PLC控制系统的硬件结构、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤,然后以SBR污水处理工艺为例,来说明PLC在污水处理过程中的应用。 先根据污水处理要求设计了设备的电气控制与自动控制线路,主要包括设备的启停、状态信号、故障信号和信号采集等。最后按照工艺要求设计PLC控制系统,其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序等。
关键词:污水处理,SBR,PLC
『柒』 污水处理厂自动化系统的分析与应用
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据的高速通讯。为使系统的稳定可靠,控制层的网络结构多采用环网的方式组成,包括线缆型和光纤作为传输介质,具体组网将在后面作出实例说明。
第三层为设备层,这一层用于PLC与现场设备、远程I/O端子及现场仪表之间的通讯,它们有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等,其中DeviceNet已经成为工业界的标准总线而得到了广泛的应用,而Profibus/DP虽然没有成为标准,但是它的应该也相当广泛。
值得指出的是,近来年以太网的广泛应用使得人们把目光投向了现场总线上来,工业以太网是否最终将取代现场总线仍然是一个争论的话题。然而,不论是Ethernet/IP还是Modbus-TCP/IP,以太网在一些重要的性能指标上仍然无法具有现场总线的特点和优势。从本质上来讲,以太网的载波帧听冲突监测CSMA/CD的访问方式,实时性并没有现场总线采用的令牌总线和令牌环的访问方式高,不论人们采用何种方式,如协议封装、分时访问控制等,都只能改善以太网的实时性,起不到本质的改变。在当前技术还未完全成熟之前,现场总线应用于控制层,是一个积极和稳妥的选择。随着以太网技术的不断发展,今后其取代现场总线而用于控制层也是很有可能的。
监控分中心及上位监控软件:
监控分中心一般将设置多台SCADA工作站(工控机)。分别用于水厂调度系统、加药间(加氯间)、滤站、送水泵房等监控,完成污水厂内各种设备的状态显示、自动控制、半自动控制、打印报警、分析报表等工作。同时,监控分中心还将设置了多台服务器,为其它计算机提供支援和与监控总中心进行通信。
PLC的选择:
施奈德(Schneider)、西门子(Siemens)、欧姆龙(Omron)、罗克维尔(Rockwell)、通用电气(GE)是全球五大PLC制造厂商和整体方案的提供者,他们的产品面向各自不同的领域,其中在污水处理自动化系统的应用方面,又以罗克维尔、欧姆龙和施奈德的应用最为广泛。
污水处理自动控制系统对PLC的性能提出了更高的要求,作为污水处理自动控制系统的核心控制器,其必须具备以下几大功能特点:首先本身必须稳定可靠,并具有预先处理数据和集中传输数据的能力,具有较高的故障保护能力;其次,控制分站本地控制器可以独立承担控制分区的基本控制任务,即使监控站或者监控中心因故障停止运行,相邻区域的控制器也能交换数据信息;再次,当某控制站的控制量出现变化时,可按预定方案和程序采取相应的算法,对相关区域的控制对象,比如泵或者加药系统等做出相应的调整。因此,它必须至少有如下功能模块,数据采集存储处理功能(实现集中和独立工作方式,尤其是在独立控制时能与相邻控制器实现数据交换);通信功能、容错功能、自动诊断功能和本地操作功能(即能带触摸屏)。
必须综合考虑整个监控系统的性能要求和自然条件以及运营周期对设备的要求进行选择,尤其在极端气候和恶劣环境状况条件下或较大规模的污水处理厂,需要选择性能更好的双机热备冗余的PLC,如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列;区别在于Omron的双系统是在一个底板上实现,而Siemens等是两个底板通过光纤连接,会在一定程度上占用控制柜的空间,但他们的配置都很灵活,可以任意实现双CPU双电源、双CPU单电源、单CPU单电源多种冗余结构。
在一般的环境状态的时候或较小规模的污水处理厂,多采用标准的机型作为现场控制器,如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等;他们都支持工业以太网和多种现场总线,控制方式采用远程带CPU的智能分布式结构,系统开放性和兼容性强,丰富的I/O及高功能模块,完全满足污水处理自动控制系统对信号处理的要求。
三、应用案例
下面以天津咸阳路污水处理厂为例[3],具体说明污水处理厂自动控制系统的组成,控制系统拓扑图如图一所示:
信息层:咸阳路污水处理系统因其分布面积较大,厂区内共有5个PLC分站:预处理系统分控主站PLC1、生物处理系统分控主站PLC2、污泥处理系统分控主站PLC3、出水及雨水系统分控主站PLC4和污泥消化系统PLC5,使用的CPU均为OMRON的CS1H-CPU66H.该功能层实现污水处理厂各单元过程所有过程参数、设备运行状态及电气参数的数据采集,单元过程及设备的控制,并通过OMRON网络模块CS1W-ETN21,和中央控制室通过赫斯曼太网交换机,组成100M光纤以太环网,向监控层传送数据和接受监控层控制指令。在中控室中,作为工业以太网结点的系统数据服务器、两台工程师/操作员站计算机、打印机、UPS电源及监视屏等设备,其主要职能是进行系统中的信息交换与信息显示及控制。该层通过上位监控软件实现对主要工艺设备的控制和调度,对污水处理全过程中的工艺参数进行数据采集、监控、优化和调整,对主要工艺流程进行动态模拟和趋势分析、实时数据处理和实时控制,在控制组态上实现各种常规与复杂的优化控制、专家控制、模糊控制等先进的智能控制。同时,功能强大与稳定的实时和历史数据库亦通过以太网成为上下层间的信息通道。污水厂中控室控制站还通过RIAMBView和信息中心、便携计算机及厂外泵站(咸阳路泵站、密云路泵站)等处进行远程通讯,RIAMBView具备远程数据服务(最适合SCADA)功能,通过宽带接收或发送相关数据,实现远端对部分实时画面、进程数据库的访问。
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『捌』 污水处理自动控制系统设计 毕业设计 怎么弄哦 要关于PLC的
首先来要搞清楚在污水处理现场要控制的源对象哪些,通常主要包括:风机、泵、消毒设施、加药设施等,在不同的污水站这些设备的数量组合不同。通常,采用PLC可编程逻辑控制器作为现场自控系统的核心,再结合触摸屏、接触器、变频器等设备,同时编写相应的逻辑控制程序,构造成完整的污水处理自控系统。
除此之外,还可以实现远程控制。具体做法是,用PLC连接物联网智能采集终端,实现寄存器变量的远程读写。类似于下面的图。我们做的比较多了。