云南石屏县污水处理厂污水处理自动监控系统

2004-6-12　发布方：太极计算机　网友评论 0 条　点击进入论坛

应用案例

一、项目背景

为了适应当前污水处理工程的要求，提高污水处理效率，减少环境污染，减轻污水处理厂人员劳动强度，提高整个污水处理厂的自动化水平，应用新型的分布式控制系统成为必然的趋势。建立污水处理工程自动监控系统，是根据污水处理工艺的过程控制要求以及污水处理厂设备的实际配置，通过仪表监测、回路调节，达到对设备运行状态进行实时监控的目的，确保污水处理过程的顺利实施。云南石屏县污水处理厂的日处理污水能力为1万吨，属于小型污水处理厂，这要求建厂投资规模要小，见效要快，即建设工期要短。

我公司结合多年从事综合监控自动化系统设计、开发的经验，推出了多种形式的分布式计算机监控系统，有太极计算机股份有限公司TD5000、法国施耐德公司的Modicon TSX Premium、西门子公司的S7 300～400等系统。各系统能够根据用户的实际要求，采用不同形式，具有技术成熟、性价比高、投资少见效快等优点，并可提供优质的售后技术服务，具有其它开发厂家包括外国厂家无法比拟的优越性。云南石屏县污水处理厂及采用了法国施耐德公司的PLC系统为控制主体，与中央监控微机一起构成集散控制系统。

二、建设目标

云南石屏县污水处理工程自控系统主要对该工程项目中的主要污水处理设备进行控制和状态监测、监视，以及各工艺设备之间的联锁开启、保护、报警、历史趋势显示和数据存档打印。更好地满足工艺，实现生产目的，提高污水处理厂的技术管理水平，节能降耗，减轻劳动强度，改善劳动条件。

三、方案设计

污水处理工艺可分为三类，即一级处理、二级处理、三级处理，还有考虑综合利用的。国内目前综合考虑投资、运行成本、处理效果等因素，根据污水水质情况，多采用一级和二级处理方式。

一级处理也称物理法处理，其工作原理是利用过滤、旋流分离等方法去除污水中的悬浮物和泥沙。一级处理可去除污水中约50%的污物，适用于污水中有机物质含量较低的情况，常作为二级污水处理厂的预处理工序。

云南石屏污水处理厂的控制系统为分散型控制系统，系统实现了分散控制、集中管理的功能，具有精度高、可靠性强、模块化结构、智能化体系等特点。整套系统结构紧凑，从功能上分为三类站点：PLC控制站、工程师站、操作员站。

四、方案特点

1．模块化

系统I/O模板采用模块化、智能化设计，通过上位机的组态对系统灵活配置，根据不同需求方便构成相应的系统规模。

2．标准化

结构方面符合国际惯例

模拟量I/O为标准信号体制

网络协议符合国际标准

上层网符合IEEE802.3；

下层网符合ISO11898。

3．网络化

系统站间、模块间采用了标准网络协议进行通讯，保证了数据传输的高速可靠运行，并使系统与上层的管理层进行信息共享变得更加便捷。

五、系统组成

PLC控制站

PLC控制站接受工程师站下载的组态信息，执行控制策略，是对执行机构进行控制并采集现场数据的站点。

PLC控制站的主要功能就是对污水处理的各个工艺进行控制。它是由CPU模板、以太网通讯板、电源模板及各种I/O模板组成的。向上通过以太网完成与其它站的数据交换；向下通过现场总线BUSX与站内I/O模板进行通讯。

工程师站

工程师站的主要作用是配置系统硬件、形成控制策略、将生成的各类组态信息下载到操作员站和I/O控制站，使系统成为具有特定功能的监控系统。在系统运行过程中，专业工程师还可在工程师站在线调试系统状态参数，在线修改控制参数等。同时，工程师站也是系统的维护中心。工程师站的存在，使整个系统的软硬件变得十分透明。

工程师站的主要功能为：

系统组态：

系统组态功能包括系统硬件配置和控制回路组态两个主要功能。系统硬件配置是通过填表的方式完成对整个系统的硬件配置，包括对PLC控制站的个数配置，对每个站的网络地址的配置，及对I/O控制站内的各类I/O模板的型号、数量、模板的位置进行配置。控制回路组态是指用户无需掌握编程语言就可看懂并能够编写自己的控制策略，在编写程序过程中，系统会自动对所编写的程序进行实时的检查，随时提醒修正错误并提供在线帮助，直至生成无误的控制策略。

系统管理、维护功能：

系统可进行文件下载，通过上位机软件的PC－>PLC方式将系统配置、数据库、控制回路等信息下载到I/O控制站。并可通过编程电缆，能够在系统运行时，在控制回路组态图上实时监视到策略的输入、输出数据及中间变量，以此来验证控制策略的正确性。

工程师站的硬件配置为工业微机、打印机、UPS电源。其具体型号可根据技术要求和资金情况灵活掌握。

操作员站

操作员站是运行人员与系统进行交换的平台。运行人员通过操作员站可监视各种动态画面、参数趋势图、历史趋势图及报警画面等，还可依据需要对监视画面进行修改和补充。根据运行情况，运行人员通过操作员界面进行各种控制操作，并根据权限进行控制操作记录。

操作员站软件使用的是组态王6.0。该软件在全国自动化工业控系统领域里得到广泛的应用。其软件平台为Windows NT操作系统上运行的中文监视图形组态软件。其主要功能是对现场的监控、存储历史数据、事故追忆记录、打印等。

操作员站的硬件平台由工业微机、大屏幕图形显示器、打印机等构成。同时还外接了模拟显示屏。

六、工程实施

云南石屏县污水处理厂控制系统，已于2001年7月在现场进行安装、调试。已进入工程试运行阶段，系统运行正常，正逐步参与调控，以期达到最佳效果。

系统拓扑结构图：

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