第一篇：自控技術在污水廠升級改造中的應用

自控技術在污水廠升級改造中的應用

姚志明 文斌

天津市中環系統工程有限責任公司 300060 摘要：說明了污水處理廠升級改造過程中遇到的問題及解決方案。同時，描述了當今自動化控制技術、電視監控技術和工業控制網絡技術在污水處理過程中的應用。關鍵詞：升級改造、工業控制網絡、二網合一

Abstract: the sewage treatment plant upgrading the problems encountered and solutions.At the same time, this paper describes the automatic control technology, television monitoring technology and industrial control network technology in wastewater treatment processes Key word：Upgrade、Industrial control network、Two network union

1、引言

隨著我國經濟發展的加速，城鎮居民人口的不斷增加，工業污水與生活污水的排放量在逐年增加，環境質量惡化正在逐步加劇。為了提高環境質量，“節能”和“環?！钡闹匾砸簿驮桨l的明顯。經污水處理廠處理的達標水，具有不受氣候影響、不與臨近地區爭水、就地可取、穩定可靠、保證率高等許多優點。自動化控制系統為實現污水處理系統的高質量、低能耗、穩定運行提供了良好的手段，同時也使污水處理技術得到長足的發展和應用。

2、原有系統概況

東郊污水處理廠1989年8月開始建設，于1993年4月投入運行，污水處理廠設計平均流量40萬m3/d，污水處理系統采用傳統的活性污泥法，其中6萬m3/d采用A/O法。污泥處理采用厭氧中溫消化，沼氣攪拌，帶式脫水機脫水。氨氮、COD、SS三大主要污染物在處理后基本達到國家規定的二級出水標準。

為保證污水處理過程的安全性、可靠性和生產的連續性，污水處理廠的原控制系統設置了1個中央控制室及4個PLC分控站。中控室與分控站之間采用星型結構，使用RS-485進行網絡通訊。各分控站主要負責對所管轄區域內主要工藝設備的自動監控和對生產過程的工藝參數進行監測，利用RS-485網絡將數據上傳至中控室。中央控制室可對全廠整個生產過程及工藝流程進行監視。污水處理廠設置有閉路電視監控系統，通過安裝在廠區及車間內的攝像頭，可以觀測全廠的動態。

3、升級改造后實現的主要功能

工業控制網由數據服務器、監控計算機、交換機、可編程控制器和自動化儀表組成，每組PLC可單獨作為一個分控站。分控站對污水處理的工藝過程進行分散控制，再由通訊系統、數據服務器、監控計算機組成的中央控制系統及中央控制室對全廠集中管理。該系統由三層組成，從上到下依次為信息管理層、控制層和設備層的金字塔結構，實現系統“集中管理、分散控制”的理念。其結構如圖1所示：

圖1 此次升級改造工程在原有系統的基礎上新增設了1個中控室和4個分控站，并將原分控站作為分控子站納入到新系統中。各分控站與中央控制室之間通過工業以太網進行數據通訊。網絡系統采用光纖環型工業以太網，1000Mbps傳輸速率，全雙工通信。網絡系統如圖2所示：

圖2

4、改造過程中解決的技術難題 4.1、原有PLC系統的集成

升級改造的重點之一是：在保證原有系統正常運行的基礎上，新系統需將原有系統納入其中。由于原系統為10多年前的老系統，CPU模塊及通訊模塊的許多方面已不適合繼續使用，在納入新系統的同時，需對不適用的地方進行改造或更新。在改造方面，在原PLC基礎上更換了通訊模塊，CPU模塊更新了軟件，在中控室重新編制上位軟件并將原上位軟件功能完整集成。

4.2、工藝設備自帶PLC系統納入主系統中

污水處理工藝中包含有甲醇投加系統、加藥系統、脫水系統等，各系統自帶PLC系統，PLC品牌、型號不同。此次升級改造工程的上位軟件使用的是GE公司的iFIX軟件，PLC采用的是施耐德公司的Modicon Quantum系列產品，其他子系統采用的則有西門子公司的200、300系列PLC。將不同品牌、不同協議的系統集成進自控網絡，還要保證系統的穩定就成了最大難點。針對這個問題，該系統采用了大量的第三方通訊軟件及驅動，盡量利用常用的通訊協議如MODBUS、OPC等，這樣就避免了各系統之間的通訊沖突問題，保證了系統的穩定性。

4.3、雙中控室

此次改造原有中控室的同時，在另一處新增加一個中控室。兩個中控室均能夠對現場儀表及設備進行讀取數據、狀態監測和遠程控制，能夠同時記錄工藝過程儀表及出水水質監測儀表的數據。兩個中控室的任何操作不能相沖突。解決這個問題首先就需要對兩個中控室的操作權限做出限制及操作確認，這樣可以避免由于誤操作而對現場設備造成的影響；其次就是控制限時方式，即當任一中控室對某一設備進行控制操作后，另一處的控制只能在規定的時間后生效，這樣避免兩個中控室同時控制，造成系統故障，也避免了由于頻繁操作而對設備造成的損壞。

4.4、DLP顯示屏

原系統的工藝流程圖全部在模擬盤上顯示，模擬盤只能靜態的以線條形式顯示工藝流程，已經不能滿足現代化生產的需要。為了能夠更形象，更直觀的看到工藝過程參數及畫面，在此次改造過程中安裝了DLP大屏。DLP顯示屏可以將多臺計算機的顯示畫面融合、疊加顯示。這樣，操作人員就可以在監測工藝流程的同時查看該處的實時監控畫面，及時掌握現場情況。

4.5、高清電視監控系統數字化

為了使操作人員更直觀的監控污水處理的工藝過程，需將原有的電視監控系統進行了改造。首先，對原電視監控攝像機進行更換并在各重點工藝流程位置加裝高清攝像機，同時使用高質量的視頻編碼器。視頻編碼器可將電視監控的模擬信號轉換成數字信號，并通過以太網的TCP/IP協議進行傳送。為了保證電視監控系統的畫面質量，在視頻轉數字的格式上，選擇的是清晰度較高但相對較占帶寬的D-one格式。這樣，就在保證了畫面質量的同時也保證了電視監控信號能夠融入整個工業控制網絡中。

4.6、二網合一

由于將電視監控的視頻信號轉換為TCP/IP協議數字信號，百兆帶寬的網絡已明顯不能滿足系統的需要。為了保證系統數據的正常傳輸，需將光纖環網擴展成為千兆網絡，這樣就達到了使工業控制網絡和視頻監控網絡二網合一，可以通過計算機接入環網查看數據或監控攝像機的實時視頻，在節省投資成本的同時大大的提高了系統的靈活性。使用環網的另一個好處在于，即使網絡的任意一處出現斷點，網絡仍然是連通的，不會影響到整體的系統運行，保證了系統網絡的穩定性及可靠性。

5、結論 目前，該項目已通過天津市環保局環保驗收，并通過環境保護部核查。該廠自投入運營以來，自控系統運行穩定、可靠，各項性能指標均達到了設計的要求，運行成本大大降低，節能環保效果顯著，出水水質穩定，達到了國家1級標準，創造了良好的經濟效益和社會效益。參考文獻：

[1] 顧啟峰，李玉慶，彭金利.天津污水處理廠升級改造工藝技術優選.全國城鎮污水處理廠除磷脫氮及深度處理技術交流大會 論文集，江蘇無錫2010.[2] 段永康.淺談工業以太網的服務和應用.工業以太網與現場總線，1003-0492（2004）04-0040-03.

第二篇：吐魯番市污水廠升級改造工程

吐魯番市污水廠升級改造工程

【摘 要】本文就吐魯番市污水廠的工藝情況，包括工藝設計尺寸、功能、運行參數、設備選型等內容進行介紹，選擇符合當地實際情況的凈水處理工藝，建設一座基建投資省、運行費用低、出水水質達標的污水廠。

【關鍵詞】污水廠；A2O工藝；設計

吐魯番市現狀污水廠位于城南約1.2公里處，處理工藝為氧化塘，設計處理規模為2萬m?/d，污水廠占地面積290畝。

根據《吐魯番市城市總體規劃》及吐魯番市提出的評選全國衛生城市的要求，提出新建二級污水廠，污水廠在現狀氧化塘原址建設，根據總體規劃確定設計規模為近期規模（2015年）4萬m?/d，遠期規模（2030年）8萬m?/d，污水廠建設用地面積84843.37?O，含?h期預留用地。

污水廠采用成熟的工藝，技術可靠，處理效率高，不僅能去除有機物和懸浮物，并能夠滿足脫氮除磷的要求，操作簡單。工程建設期為2016年―2017年，工程總投資約1億元。

一、設計進水水質

根據吐魯番市的實際情況，目前的污水主要為生活污水，近期港城區會有一部分工業企業，根據水量預測到近期末，工業水量約占總水量的40%，對于新建污水處理廠服務范圍內的工業企業，其出水在滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》和《污水綜合排放標準》下達標排放。因此預測吐魯番市的污水水質如下：

二、設計出水水質

根據總體規劃及環評的要求，確定本工程污水處理廠設計出水水質應達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B級標準。詳見下表：

三、污水廠工藝確定

工藝選擇應針對當地原水水質的特點，以基建投資少、運行費用低，出水水質達標為出發點。污水廠采用A2O工藝，工藝流程如下圖：

四、污水廠總平面

污水廠建設用地面積84843.37?O（含遠期用地），主要生產構（建）筑物包括粗細格柵間及污水提升泵房、曝氣沉砂池、初沉池、A2O反應池、二沉池、污泥回流泵池、污泥濃縮池、污泥脫水間（含污泥調理池）、鼓風機房及配電室等，附屬建筑主要有綜合辦公樓、車庫及維修間、鍋爐房、值班室及大門等。水廠總平面是根據工藝要求結合周圍環境進行的，將廠區分為生產區和生活區。生產區布置按工藝流程順序自北向南布置。

五、污水廠主要建（構）筑物設計參數

1.粗細格柵間及污水提升泵池。

設計規模：土建按8萬m?/d，設備按4萬m?/d安裝。

設置三道柵槽（近期一用一備，為遠期預留一道），粗格柵柵槽寬度1.0m，格柵間隙20mm，細格柵柵槽寬度1.2m，格柵間隙10mm。格柵間池體： 15.5m×6m×2.85m；提升泵站池體： 9.6m×11.7m×5.45m；上部結構：面積289.31?O，H=6.4m。

格柵間主要設備為：回轉式格柵除污機2臺，單臺功率1.5KW，齒耙回轉式格柵除污機2臺，單臺功率2.2KW。

提升泵房主要設備為：共設大小泵4臺，大泵2臺（一用一備），參數為：Q=1500m3/h，H=12m，N=75Kw，小泵2臺（一用一備），參數為：Q=750m3/h，H=12m，N=45KW。

2.曝氣沉砂池。

設計規模： 8萬m?/d。曝氣沉砂池設計停留時間8分鐘，有效容積584m?，有效水深2米，兩格，單格寬度3.0m，污水在池中流速0.08m/s。池體尺寸為： 42.1m×7.1m×4.62m

主要設備：HXS橋式吸砂機1臺，功率 2×0.37KW，羅茨風機2臺，參數：Q=21m3/min，H=4m，N=30KW。

3.初沉池。

設計規模： 4萬m?/d。初沉池數量：2座，內徑D=24m，有效水深：3.7m，表面水力負荷：2.7m?/（?O?h），沉淀時間：1.4h，沉淀部分有效容積1612m?，沉淀池總高度6.07m。

主要設備：周邊傳動刮泥機2臺，直徑24m，N=0.37KW。

4.A2O反應池。

設計規模：4萬m?/d。選取的主要設計參數為BOD5污泥負荷：0.12kgBOD5/（kg.mlss.d），回流污泥濃度：6000mg/l，污泥回流比：r=80%，混合液懸浮固體濃度2700mg/l混合液回流比：200%。

近期A?/O反應池2組，每組2格，單組尺寸為68.8m×43.8m×6.40m，有效水深5.5米，總有效容積30000m?，總停留時間18.52h，單格的容積為7750m?，其中厭氧段停留時間為1.8h，容積為750m?，缺氧段停留時間為6h，容積為2500m?，好氧段停留時間為10.8h，容積為4500m?。

主要設備：管式曝氣器1316根，單根長度1m，單根通氣量在6-8Nm?/h.m；內回流泵4臺，參數為：800～1660m?/h，H=0.6～1.4m，N=5.0KW；潛水攪拌器28臺，雙曲面攪拌器4臺，螺旋槳直徑1000mm，P=1.5kw，高速潛水攪拌器8臺，螺旋槳直徑340mm，P=3.0KW，中速潛水攪拌器16臺，螺旋槳直徑620mm，P=5.5KW。

5.二沉池。

設計規模：4萬m?/d。二沉池為輻流式沉淀池，周邊進水，周邊出水，二沉池設中心傳動單管吸泥機。二沉池數量2座，內徑D=40m，有效水深2.5m，表面水力負荷0.94m?/（?O?h），沉淀時間：2.5h。

主要設備：中心傳動單管吸泥機2臺，直徑40m，N=0.37KW。

6.消毒間。

設計規模：土建按8萬m?/d，設備按4萬m?/d安裝。設計兩道渠道，近期一道，為遠期預留一道，單格渠道的尺寸為：10m×1.016m，渠道深為1.57m。選用3000PLUS型模塊10個，共計80根燈管，總功率為23KW。

7.鼓風機房及配電室。

鼓風機房與配電室合建，總建筑尺寸為：35.46m×22.78m×9.3m。

A2O池所需要的風量為18000m?/h（20℃），考慮吐魯番市夏季高溫（50℃），計算氣體膨脹系數為1.1，則夏季高溫時（50℃）所需風量為19800m?/h。風壓為68.60KPa。

鼓風機設兩座吸風塔，空氣通過吸風塔頂部百葉窗進入，由底部的卷簾式過濾器進行過濾，再經過風道進入鼓風機。

主要設備：鼓風機采用離心式鼓風機，共3臺，近期2用1備，為遠期預留3臺的位置。鼓?L機采用變頻控制。參數為：q=165m?/min，P=68.8KPa，N=280KW。

8.污泥回流泵池。

設計規模：4萬m?/d。回流污泥泵池將二沉池排出的一部分污泥回流至A2O池，將另一部分污泥送至貯泥池。尺寸為：19.3米×13.2米，貯泥部分的尺寸為：8.6米×3.9米，有效水深3.3米，有效容積為110.6m?。污泥回流量按100%回流。剩余污泥量為1703m?/d。

主要設備：污泥回流泵3臺（2用1備），參數為：Q=800m3/h，H=10.0m，P=45KW；剩余污泥泵2臺（1用1備），參數為：Q=70m3/h，H=10.0m，P=4KW。

9.污泥濃縮池。

設計規模：4萬m?/d。本工程剩余污泥量為1703m?/d，含水率99.3%，濃縮后含水率達到95%～97%（即污泥固體濃度30～50kg/m?）。設置濃縮池2座，濃縮池直徑14m，濃縮池面積為153.86?O，固體通量為38.7 kg/m?，濃縮時間12h，有效水深3.5m，總深度5.87m。

主要設備：垂架式中心傳動濃縮機（帶柵條）2臺，直徑 14m，池邊水深4m，N=0.75KW。

10.污泥脫水間。

根據計算1703m?/d（含水率99.3%）經過濃縮后污泥含水率97%以下，污泥量約397.37m3/d。污泥脫水間安裝3臺壓濾機。每臺壓濾機處理能力為6.0tDS/d，每天運行4個批次，每個批次的運行時間為4～4.5h。

污泥脫水間設置3座污泥調理池，單座尺寸為5m×5m×5m，有效容積為112.5m?。

本工程設計投加兩種藥劑，為無機絮凝劑FeCL3，助凝劑CaO，其中FeCL3的投加量為污泥絕干量的8%，CaO的投加量為污泥絕干量的17%。CaO料倉V=50m?，φ×H=2.9m×7.5m。

主要設備：廂式自動隔膜壓濾機3套，過濾面積400?O，濾室容積7m?，單片濾布厚度1.0mm，濾板規格1500×1500×80，工作壓力≤2.5Mpa，壓榨壓力≤2.0Mpa，過濾壓力≤1.2Mpa。污泥進料系統、污泥壓榨系統、水洗濾布系統、空氣反吹系統、鐵鹽投加系統、泥餅輸送系統等設備配套供應。建筑尺寸：L×B×H=55.55m×26.4m×12.9m。

11.除臭車間。

除臭車間按近期設計，主要考慮兩部分區域的除臭，第一部分為格柵間及污水提升泵房，第二部分為污泥濃縮池、污泥脫水車間，在污泥轉運車間內設設置離子除臭。共建兩座除臭車間。

除臭車間一主要處理格柵間及污水提升泵池內的臭氣，處理規模為5000m?/h。除臭車間一采用1套生物濾池除臭設備，填料為火山巖為主的復合填料。

主要設備：設2臺引風機（1用1備），單臺風量5000m?/h，風壓3500Pa，功率7.5kw。

除臭車間二主要處理第二區域――污泥處理系統中污泥濃縮池、污泥脫水間板框壓濾機平臺底、污泥調理池的臭氣，處理規模為1.5萬m?/h。除臭車間2采用1套生物濾池除臭設備，填料為火山巖為主的復合填料。

主要設備：設2臺引風機（1用1備），單臺風量15000m?/h，風壓3500Pa，功率22KW。

12.廠區污水提升泵井。

廠區的污水經過廠區污水泵井收集后，由潛污泵提升至前端的進水控制井，進行后續的處理。尺寸為：3.25m×2.5m×6.1m。

主要設備：潛污泵2臺（1用1備），參數為：Q=50m3/h，H=12m，P=3KW。

六、結束語

目前污水廠正在建設中，污水廠建成后將極大的改善吐魯番市的排水現狀，升級污水處理工藝，提高出水水質。改善當地的生活環境。

參考文獻：

[1]張中和，杭世?B，李藝.給水排水設計手冊，第5冊，城鎮排水/北京市政工程設計研究總院主編.-2版.北京：中國建筑工業出版社，2003.[2]張自杰，林榮憂，金儒霖.排水工程下冊.-4版.-北京：中國建筑工業出版社，1999.[3]室外排水設計規范（GB50014-2006）.

第三篇：污水廠升級改造項目建設情況匯報

&&廠升級改造建設情況匯報

07年5月份太湖藍藻爆發，飲用水水質受到影響，6月份以來，為貫徹落實國務院關于治理“三河三湖”的重要精神和市委、市政府“6699”行動、環保優先“八大”行動的要求，加快太湖水環境治理，遏制水污染，保護水資源，**市排水總公司實施了下屬三廠（&&污水處理廠、？？污水處理廠、？？新城污水處理廠）升級改造工程，使出水標準由原來的GB18918－2002一級B提高到一級A標準。

&&廠升級改造前期準備工作概況：

07年6月份，我公司邀請專家討論污水廠升級改造方案，7月份委托中國市政工程華北設計院編制項目申請報告書，8月8日&&廠升級改造工程項目申請報告通過了省發改委組織的專家論證，8月20日取得了省發改委開展前期工作的批文、市環保局下發的關于&&、城北、太湖新城污水處理廠升級改造工程項目環境影響報告表的審批意見。9月份獲得了省發改委關于核準&&廠升級改造工程項目申請報告的相關批文。

考慮到太湖水環境治理的要求高、任務重、時間緊，為確保改造的效果和合理的投入，我公司借鑒了國外先進成熟的處理工藝（如轉盤過濾器過濾法、膜過濾法等處理工藝），根據&&廠的處理工藝及實際情況會同設計及二十多家科研機構對國內外幾十種新工藝、新設備進行了比選。

6月至7月份，具體開展了以下工作：國家水中心實驗室在&&污水處理廠進行大規模的全流程試驗；河海大學和&&廠合作,針對A2/ O處理工藝進行節能減排的實驗研究。同時委托國家水中心等有關單位進行了現場試驗，形成了最終升級改造方案。

9月初**市排水總公司成立了三廠升級改造項目部，全面負責三廠升級改造項目的實施工作。項目部成立后，委托華北設計院編制了&&廠升級改造項目工程的初步設計，并于10月25日通過了專家評審。先后辦理了國土、規劃相關手續及施工許可證。同時，進行三廠升級改造工程中設計、監理、土建、安裝、國產設備、進口設備的招標工作，與中標單位完成技術談判及合同簽定，做好&&廠開工前的各項準備工作。

&&廠升級改造現場建設概況：

&&污水處理廠：（20萬m3/d）

2008年1月初&&廠施工正式開始，新建構造物有鼓風機房、脫水機房、加藥間、二氧化氯消毒間、變電所、膜過濾車間、微濾布濾池(兩座)、紫外消毒池、一體化除磷、高位出水井；改造構造物有一二三期生物池、曝氣沉砂池、三期脫水機房。

截至目前完成情況：

新建構筑物土建結束，部分設備安裝已完成（國產濾布濾池、加藥間設備、二氧化氯、鼓風機、脫水機、進口濾布濾池、一體化除磷設備）；二期生物池改造完成池內所有改造施工，已投入運行，好氧區進口填料正在逐步投加；變電所高壓、低壓改造全部完成，已運行；加藥間設備已投運；二期曝氣沉砂池改造完成細格柵更換、調試；國產濾布濾池于7月8日通水試運行；濾布濾池上部鋼結構安裝完成，濾布濾池設備安裝完成；一期生物池完成清淤工作，池內導流墻砌筑完成，曝氣管、曝氣頭拆除完畢，正在進行新曝氣管安裝；主干道道路基本恢復。

目前&&廠二期5萬噸改造土建已結束，已投入運行；深度處理方面：新建構筑物土建（除紫外消毒池）已結束；進口設備、國產設備大部分到貨且完成安裝，計劃到8月份完成所有設備安裝及調試；二期生物池改造已完成，一期生物池改造正在進行，8月下旬實施三期生物池改造，力爭11月份完成。

存在困難：

三廠升級改造中，&&廠改造難度最大。由于&&廠為一個老廠，地下管線紛繁復雜，設備運行時間較長，且已滿負荷運行。根據現場情況，變電所改造、出水管改造需涉及全廠或局部減產、停產，給廠內運行及管網上造成很大壓力，已停產6次，：

1、總出水管改造需停產3次

a.總出水管第一次改造：進行一二期和三期出水水泥管上2個閥門的安裝及接管工作，需停產10萬噸。（3月19日已完成）

b.總出水管第二次改造：進行微濾布濾池及膜過濾出水管與一二期總出水管對接；原一二期出水水泥管更換成鋼管；一二期及高位出水井出水管在交匯井中碰通，需停產10萬噸（5月6日已完成）。

c.總出水管第三次改造：碰通微濾布濾池及膜過濾進水管，需停產10萬噸。(已完成)

2、三期工藝管改造7月下旬需停產10萬噸。（7月29日完成）

3、變電所改造需停產2次

a.原變電所低壓柜改造5月29日需停產10萬噸。（已完成）

b.新建變電所高壓設備安裝及外線改造 6月中下旬全廠停產。(已完成)。三廠升級改造工程工期緊、任務重、涉及面廣，特別是&&廠改造工作量最大、難度最高、停水次數最多，至今還有很多工作沒有完成，我項目部將全力以赴，爭分奪秒搶抓工期，確保升級改造工程按計劃完成。

**市排水總公司升級改造項目部

2008年7月29日

第四篇：plc在水廠加氯自控系統中的應用

PLC在水廠加氯自動控制系統中的應用

1引言

隨著水廠“無人值守”工作的不斷開展，對城市凈水處理控制系統提出了更高的要求。計算機技術、信息技術和現場總線技術的飛速發展對于水廠控制系統無論在結構上還是功能上，都提供了一個廣闊的發展空間。水廠自動化系統應該成為一個集計算機、控制、網絡以及多媒體為一體的綜合系統，其中加氯系統的控制在整個水廠中的地位顯得尤為重要，因為其安全、高效運行直接影響到水廠的供水質量，結合本人工作實際，現就 rockwell automation 的基于plc的controllogix系統在水廠加氯系統中的應用作些探討。

2控制系統解決方案

水廠加氯系統的主要包括氣源供給與壓力切換、氯氣投加、余氯分析、漏氯檢測和吸收等四部分，典型工藝流程如圖1所示。

圖

1某水廠加氯系統工藝流程圖

水廠加氯對控制系統的基本要求就是：可以遠程集中監控生產情況(現場無人值班)，并能自動進行投加調整，保證水廠出水余氯符合控制指標要求；能對設備故障、生產異常等進行報警和緊急處理，確保安全生產。另外，從控制系統方面考慮，應滿足集成化、控制靈活、安全可靠、可維護性、可擴展性、開放性等特點。

在選擇控制系統方案時，可根據水廠加氯系統設備的實際特點和其對控制系統的功能要求，進行考慮。宜采用集散型控制系統，由廠級中央監控工作站和現場分散控制站組成全廠工業控制網，加氯現場控制站與中央調度計算機之間的通訊采用以通訊光纖為介質的高速工業以太網。這里我們以在眾多水廠廣泛采用的rockwell automation的新一代控制平臺controllogix為例進行討論，因為它是一種把i/o邏輯順序控制和伺服運動控制集成在一起的plc控制系統。controllogix系統由通信模塊、模擬量輸入/輸出模塊、處理器模塊等組成，各模塊之間通過機架背板進行通信，組網和編程都比較方便。

水廠自控系統的組成如圖2所示(虛線框內是加氯系統控制部分)。

圖

2某水廠自控系統結構圖

從圖中我們看到，自控系統主要包括：

(1)plc現場控制站(例如加氯控制站)：主要功能是數據采集和控制輸出，即實現遠程i/o模塊和通訊的功能，它主要包括模擬輸入模塊、數字輸入模塊、數字輸出模塊、以及通訊模塊。

(2)主plc控制站：主要功能是通過預先編制好的控制程序，采用rsview32監控軟件來完成對現場控制站i/o模塊所采集的數據進行分析、運算并相應的輸出結果。

(3)系統網絡：controllogix系統通過enet模塊，來實現在以態網中的數據傳遞，實現上下位機通訊；現場控制站之間通過cbnr通訊模塊，完成controlnet控制網絡的通訊功能。功能實現

3.1數據采集/處理功能

采集的信號主要有氯瓶重量、加氯機氯氣投加量、漏氯報警、加氯機開/停狀態；加氯機手/自動狀態、加氯機故障、氯路瓶切換及電動球閥工作狀態；空瓶信號檢測等。

3.2主要控制功能

(1)實現工藝要求：真空加氯系統分為前加氯和后加氯系統。前加氯按比例流量投加，后加氯采用流量比例與余氯信號雙因子復合控制投加。加氯機所需的流量信號由超聲波流量計、余氯信號由余氯分析儀分別經plc在線檢測輸入至加氯機。氯庫裝有電子秤和自動切換單元，當接到“空瓶”信號后，自動進行氣路切換提示換瓶。同時裝有泄漏報警儀，當氯氣泄漏時，通過檢測泄漏報警信號經plc系統可自動打開排氣扇、啟動漏氯吸收裝置，并且會自動關閉所有加氯系統等待故障處理。系統能實現加氯機的備用切換。

(2)控制方式：系統分現場手動控制、控制室遠控和自動控制3種控制方式，由現場轉換開關位置(或加氯機手柄狀態)設定。現場手動控制用于在自動控制系統長時間停機、或plc停機、電氣設備現場維護、或現場處理緊急事故時，最具優先權。遠控控制為滿足安全生產要求，進行單臺設備的啟/停，不影響其它任何設備的狀態。自動控制方式下，plc對加氯工藝流程進行順序控制、聯鎖控制、故障聯鎖控制、生產過程控制等功能。控制系統對違反工藝的誤操作有識別功能，不予執行；對每臺電氣設備設計故障聯鎖控制功能；系統根據工藝要求，實現加氯流程中電氣設備及控制參數之間的全自動聯鎖控制(加氯機硬手操、軟手操聯鎖控制；自動切換裝置控制兩氯瓶源的電動球閥聯鎖控制；漏氯吸收裝置和加氯機的聯鎖控制)。

(3)生產過程控制：前加氯scu流量配比控制器根據plc從原水流量計處采集的4～20ma流量信號，經運算處理同樣提供一個4～20ma的比例輸出，來控制一個帶傳感器的電動馬達，對加氯機投加閥桿進行調整。輸入信號可用流量系數來按比例變化，輸出可通過劑量系數來按比例變化?？刂戚敵鋈缦麓_定：控制輸出＝(輸入信號)*(劑量系數)*(流量系數)。這里系數的設定可以根據工藝控制要求和運行經驗合理設置。通過scu電路板上的兩個繼電器，開啟馬達增加或減小，使馬達控制的傳感器設置等于控制輸出。同時反送電位器給出一個信號給plc，從而在上位機上可以遠程監控加氯機的開啟度，獲得實時投加流量。如果輸入流量信號下降到3ma之下，scu就發出無流量報警，并且驅動傳感器到0位，關閉加氯機。

后加氯用pcu復合環控制器。它是雙信號前饋控制，一個流量信號和一個余氯信號由plc提供給控制器，根據水的流量隨時對傳感器的位置進行調整(同scu)，同時plc把余氯分析儀的反饋信號給pcu，并與設定好的余氯值進行比較，經過一定的滯后時間后作出調節，直到實際值和設定值符合為止(類似pid調節)。工作原理如圖3所示。

圖

3對后加氯進行控制的pcu工作原理圖

3.3 管理功能

控制系統具有各種操作功能，如自動操作/遙控/手動切換操作，操作員登錄操作、“權限”操作等，并有誤操作保護功能。具有顯示功能，按工藝流程分畫面、分系統實時顯示和監視各流程的運行工況，通過動態、變色、閃爍、數字、棒圖及曲線的方式實時監視各電氣設備、工藝參數的工況，界面友好、全中文信息，便于操作和使用。對被測工藝參數設有實時/歷史趨勢功能，對重要電氣設備的啟/停、重要操作設有記錄功能，還具有報警功能和打印生產報表，及歷史儲存功能。圖4就是水廠加氯間運行的rsview32監控畫面。

圖

4加氯系統運行監控畫面 結束語

本控制系統在某水廠已經安全穩定地運行六年多了，整個系統安全可靠、經濟實用，操作方便、易于編程、維護。運行結果表明rockwell automation的基于plc的controllogix系統能充分滿足水廠加氯系統的控制要求，在全自動運行方式下設備操作正確無誤，數據采集與通訊正常，系統可靠性高，上位機監控方便，各項性能滿足水廠工藝控制要求，同時減少了運行值班人員工作量、降低了生產成本，為實現現代化水廠“無人值守”的運行管理模式創造了條件。

作者簡介

劉淑明(1977-)

男

工程師，畢業于山東工業大學自動化工程系，現供職于煙臺經濟技術開發區自來水公司，從事水廠自動化研究與應用工作。

參考文獻

[1] rockwell automation．controllogix system user manual.[2] rockwell automation．rsview32 user’s guide.[3] rockwell automation．rsview32 getting results guide.[4] 劉濱,林恒,侯永海等．plc在海水處理自動控制系統中的應用.plc&fa，2002(1):29-30,41．

[5] usf/w&t．v2000系列自動控制加氯機使用手冊(3000ppd).

第五篇：污水廠工藝改造提前竣工獎勵

關于瀘州市鴨兒凼污水處理廠工藝改造項目

提前竣工獎勵費用說明

瀘州市鴨兒凼污水處理廠工藝改造項目于2010年4月19日公開招標，中標單位為：廈門中聯建設工程有限公司，中標工期為210天。為提前完成工藝改造項目，我公司在中標工期210天的基礎上，要求施工單位縮短到180天，并給予提前一天獎勵一萬元的條件。我公司按此內容與施工單位簽訂了合同開工時間為2010年5月10日，竣工時間為2010年11月10日。施工單位在按照合同進行施工建設過程中，2010年6月初為確保該工程在2010年9月能達到瀘州市2010年“十一五”總量減排目標和國家衛生城市復檢的強制性迎檢標準中的污水收納處理要求，于2010年6月4日下午，市政府相關部門在瀘州市興瀘污水處理公司召開了關于如何加快鴨兒凼污水處理廠技改工程進度的會議，會議決定：施工單位必須要倒排調整建設工期，即工程必須在8月30日前達到主要單位工程主體完成，移交設備安裝單位進入設備安裝調試，確保9月30日前閉水試驗合格進入調試運行的目標。由此需要采取的一切確保建設完成的工期趕工保證措施可能涉及的費用，按特事特辦和實事求是原則，由相關部門共同參與進行合理處理。