城市和工業(yè)污水處理自動(dòng)化解決方案

    城市和工業(yè)污水處理是一個(gè)非常重要的大工程，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)和生活污水再利用，可以保護(hù)我們生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量和是一件利國利民的大事，采用目前的先進(jìn)技術(shù)，可以根據(jù)客戶所委托項(xiàng)目的具體工藝和控制要求，采用現(xiàn)場(chǎng)總線或DCS系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程監(jiān)控，若融入MIS系統(tǒng)功能則可更進(jìn)一步增強(qiáng)信息管理功能。工控機(jī)在整個(gè)污水處理工程中是一個(gè)核心的作用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示、檢測(cè)和控制，下面介紹該系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法。

一、系統(tǒng)要求

    系統(tǒng)功能按污水處理廠生產(chǎn)工藝流程的特性，可將系統(tǒng)劃分為如下幾個(gè)子系統(tǒng)：機(jī)械處理，生化處理，污泥處理等三個(gè)部分。

    1.機(jī)械處理部分：完成對(duì)污水泵、沉砂池?cái)嚢杵?、粗?xì)格柵、空壓機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)施泵與閥門聯(lián)動(dòng)、備用泵輪換、格柵清洗等控制操作。

    2. 生化處理部分：完成對(duì)處理工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)控制，如對(duì)溶解氧、污泥濃度、pH值、ORP值等參數(shù)的測(cè)控。對(duì)曝氣設(shè)備、排水設(shè)備、攪拌設(shè)備、污泥回流泵、鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行操作控制，以滿足對(duì)處理出水水質(zhì)的要求。

    3.污泥處理部分：監(jiān)測(cè)，控制污泥縮池、污泥消化池、污泥脫水機(jī)及干燥設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。

    4、另外，需要全廠的供配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    污水處理自動(dòng)控制部分包括中央控制室、分控制室和成套控制單元。其中1＃分控站主要完成進(jìn)廠污水的預(yù)處理，2＃分控站為其他化學(xué)物理處理。

    根據(jù)工藝和管理的需要，系統(tǒng)采用了兩層控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

    （1）系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制層采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線過程控制系統(tǒng)(FCS)，其中過程檢測(cè)儀表信號(hào)以PROFIBUS－PA信號(hào)為主，有部分儀表信號(hào)采用4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和PROFIBUS－DP信號(hào)，控制閥門采用現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS－DP信號(hào)型電動(dòng)閥門。

    （2）系統(tǒng)上層管理網(wǎng)分為二層:一層為100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纖工業(yè)以太網(wǎng)控制器將1個(gè)中央控制室和其他分控室連接成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)。通過操作員站、工程師站和通訊卡和光纖鏈路模塊相連接，滿足操作員站、工程師站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)視、控制和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。另一層為符合TCP/IP協(xié)議的管理以太網(wǎng)，通過操作員站、工程師站上的網(wǎng)卡連接，主要實(shí)現(xiàn)工程師和操作員站之間文件管理、拷貝以及遠(yuǎn)程WEB瀏覽功能。

三、系統(tǒng)方框圖 

四、系統(tǒng)配置說明

1、    工程師站：IPC-844E一體化工作站
2、    操作員站：IPC-810/FSC-1715VN/P4 24G/256M/80G
3、    光纖工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
4、    100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
5、    UPS

五、系統(tǒng)特點(diǎn)

    采用這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以用1.5Mbps以上的速率處理來自0.5平方公里廠區(qū)不同位置的兩千余個(gè)信號(hào)。這充分體現(xiàn)了采用PROFIBUS通訊協(xié)議與傳統(tǒng)4～20mA信號(hào)傳輸相比的優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)傳輸安全高速，節(jié)約硬件和安裝費(fèi)用。同時(shí)系統(tǒng)采用工控計(jì)算機(jī)為主控系統(tǒng)，更加提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)的擴(kuò)展性好，系統(tǒng)利用了局域網(wǎng)的資源，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)視，完全保證了系統(tǒng)的常年運(yùn)行，優(yōu)點(diǎn)多多。