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案例详细
标题典型污水处理厂控制系统探讨
技术领域
行业
简介基于"集中管理、分散控制、资源共享"的原则，介绍一个采用西门子自动化技术购建的典型城市污水处理厂工程的自动化系统。
内容  
（北京市市政工程设计研究总院，北京 100045）  陈运珍


陈运珍（1941－）

 

    男，广东梅州人，高级工程师，1965年毕业于天津大学工企专业，历任中国电工技术学会水工业电工专委会秘书长，全国水泵电机调速研究会副理事长兼秘书长和土木工程学会水工业分会机电委员会委员。

 

 

1  自动化系统应用目标

在充分考虑污水处理工艺特性的基础上，具有先进技术水平的现代化污水处理厂，其自动化系统应实现的具体目标是：

(1)  集中管理、分散控制

基于局域网的中央管理系统―中央控制室，管理整个污水处理流程的运行，实现全厂的运行监视、生产调度、质量管理和数据服务；基于PLC的智能化监控系统―现场分控站，完成各工艺段及功能区域内的工艺数据采集，工艺设备控制，工艺过程协调。

(2)  网络化、数字化、智能化

中央控制室和各分控站的连接基于光纤冗余环的工业以太网；分控站与现场测控仪表、工艺设备电控装置的连接基于现场总线的数字传输；测量仪表、在线式分析仪器、电动执行器是具有微处理器的智能设备。

(3)  功能完善、管理有序

中央控制室实施全厂的运行监视、生产调度、数据服务和设备管理（但不直接操作现场设备）；通过模拟显示屏和计算机CRT，同时显示静态和动态运行工况；闭路电视监控系统，监视主要生产设施的运行。

每个受控设备设置就地控制操作界面，用于现场设备的控制和系统调试，每个受控设备均具有就地和远程控制方式。“就地控制”方式为手动操作，也可具有联动运行模式，“远程控制”方式具有遥控或自动运行模式。

仪表配置简洁、可靠、实用，满足污水和污泥处理工艺的要求，连续监测污水和污泥处理过程；成套设备（装置）的控制系统利用厂商配套提供的成熟设备。

2  自动化系统监控范围

自动化系统监控范围有：(1) 工艺生产流程要求的检测、分析、控制等自动化仪表；(2) 工艺生产过程要求的自动监测、过程控制；(3) 污水厂物料计量和污水流量计量系统；(4) 污水厂进水和出水水质在线监测仪表；(5) 仪表、自控设备的信号传送和防护；(6) 区域监控管理的各个现场控制系统；(7) 综合信息管理、集中控制的污水处理厂中央控制系统；(8) 生产现场图像采集、管理的闭路电视监视系统；(9) 污水处理厂与上级系统和周边污水系统的数据传输。

3  自动化系统方案

该自动化系统是由检测执行级、区域现场级、中央监控管理级组成的三级计算机分散控制系统。具体设计方案如下：

3.1  中央控制系统

中央控制系统以为数据服务器核心，监控工作站冗余配置，采用100M交换式的计算机局域网络，并可与城市排水信息中心和周边污水提升泵站链接；中央控制室通过光纤冗余环和工业以太网交换机与各分控站连接，同时传输数据和视频，传输速率一般为100Mbps。

中央控制系统设有工程师操作站、大型动态模拟显示屏、模拟屏及通信控制计算机（兼作冗余服务器）、闭路电视监控系统、图像投影装置、数据图表打印记录等装置。