污水處理系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

1、摘 要本文主要介紹了 PLC在城市污水處理中的具體應(yīng)用實例，系統(tǒng)設(shè)計了城市污水處理工藝流程和基于SIEMENS的S7200 系列PLC的污水處理實施方案，以及城市污水處理廠電氣控制系統(tǒng)的方法。為了提高污水處理廠的運行管理水平， PLC也成為了該系統(tǒng)的重要組成單元之一，在該系統(tǒng)中各單元按一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互相連接構(gòu)成污水處理廠的控制系統(tǒng)。結(jié)合污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的運行情況，PLC對污水廠的進(jìn)出水質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，同時控制水區(qū)及泥區(qū)的設(shè)備工作，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候系統(tǒng)能夠自行報警。設(shè)計包含了污水處理廠的設(shè)備組成、自動化控制方式和PLC各工作站的功能、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成在污水處理中的應(yīng)用，總結(jié)自動化控制系統(tǒng)對提

2、高生產(chǎn)效率、減少現(xiàn)場操作人員、提高安全性發(fā)揮的良好效果。關(guān)鍵詞 污水處理 自動化控制系統(tǒng) PLC 軟件設(shè)計AbstractThis paper designs the project of urban sewage disposal with PLC, which is SIEMENS S7200 series and introduces the method of urban wastewater treatment. The paper also designs the method of supervises and control in the urban wastewater tr

3、eatment plant. In order to improve the operation management level of the sewage treatment plant, PLC has become one of the important composition units that is this system too, every Entrance form the control system of the sewage treatment plant according to certain topological structure interconnect

4、ion among system this. Combine the running situation of the benevolence of one and automatic control system of wastewater treatment plant, system will monitor the water quality of the in and out sewage and also control the water zone and mire zone. When the system has something wrong PLC will give a

5、n alarm. Recommend the equipment of the sewage treatment plant to make up, automatic control method and function, network of PLC every work station form application in sewage disposal, summarize the automatic control system to the good result raising production efficiency, reducing the on-the-spot a

6、ttendant, improving security full play. Keywords Sewage treatment plant Automatic control system PLC Software design目 錄緒 論1第1章 污水處理工藝流程21.1 污水處理工藝的選用原則21.2 對工藝流程的闡述21.3 主要設(shè)備的組成及控制方式5主要設(shè)備5設(shè)備控制方式61.4粗格柵、細(xì)格柵、提升泵房的設(shè)備控制61.5沉砂池、生化池、沉淀池、污泥回流泵房和鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)備控制71.6脫水機(jī)房的控制71.7 PLC控制系統(tǒng)81.7.1 PLC控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能81.7.2 網(wǎng)絡(luò)

7、結(jié)構(gòu)91.7.3 上位機(jī)組態(tài)功能91.8  系統(tǒng)構(gòu)成及其布局10第2章 污水處理中的PLC112.1 概述112.1.1 設(shè)計范圍112.1.2 PLC設(shè)計綜述112.2 PLC在污水處理中的運用12中央控制室122.2.2 控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)132.2.3 分現(xiàn)場生產(chǎn)過程PLC控制系統(tǒng)142.2.4 廠級管理PLC系統(tǒng)162.3 PLC設(shè)備及儀表選型17 PLC選型原則172.3.2 PLC設(shè)備的選擇182.3.3 SIMATIC S7-200簡介182.3.4 儀表設(shè)備的選擇182.4污水廠布局及其主要PLC設(shè)備分布212.5 PLC具體配置情況232.6 系統(tǒng)構(gòu)成及其布局242.7

8、監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分24第3章 PLC設(shè)計263.1 PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)263.2 控制軟件313.3 對污水處理系統(tǒng)控制程序的設(shè)計31污水處理廠的主要流程圖313.3.2 原始工藝程序的設(shè)計323.4 脫水機(jī)系統(tǒng)加藥絮凝部分程序設(shè)計353.4.1 脫水機(jī)房工藝及主要工作流程35加藥絮凝部分控制要求及其主電路383.4.3 PLC控制系統(tǒng)的梯形圖及STL指令表393.5 PLC設(shè)計小結(jié)48第4章 總結(jié)49參考文獻(xiàn)50致 謝51緒 論在我國，隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來越多的污水處理后達(dá)標(biāo)排放。在全國乃至世界范圍內(nèi)，正在興建及待建的污水廠也日益增多。有

9、學(xué)者曾根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于10萬m3為大型處理廠，1-10萬m3為中型污水處理廠，小于1萬m3的為小型污水處理廠。近年來，大型污水處理廠建設(shè)數(shù)量相對減少，而中小型污水廠則越來越多。如何搞好中、小型污水處理廠，特別是小型污水廠，是近幾年許多專家和工程技術(shù)人員比較關(guān)注的問題。我國是個缺水的國家，人均水資源占有量只為世界人均水資源占有量的1/4。而且我國的水資源在時空和地域上分布不均勻，更加重了缺水的實際情況。因此近些來，我國的城市水資源進(jìn)一步緊張，許多城市嚴(yán)重缺水。與此同時，水資源的污染卻日益嚴(yán)重，也因此許多城市都規(guī)劃和建設(shè)了水污水處理廠，來改變目前水資

10、源緊缺且污染的現(xiàn)狀。隨著全球水資源供應(yīng)的緊張和對自動化要求的增加，我國的污水處理廠必然是向著高度自動化和無人職守的方向發(fā)展。目前，PLC在其穩(wěn)定性和高度自動化程度的不斷加強，使PLC成為在城市污水處理自動化方面的首選。第1章 污水處理工藝流程1.1 污水處理工藝的選用原則在污水處理工程的設(shè)計中，方案的選擇具有極其重要的地位。在進(jìn)行方案的規(guī)劃時，污水處理工藝的優(yōu)化原則將是工程界面臨的首要問題。一般來說，污水處理工藝的選擇有一下幾個原則：（1）技術(shù)合理。重視工藝所具備的技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性，同時必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質(zhì)。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性，以降低技術(shù)的風(fēng)險，保證其長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效

11、益。（2）經(jīng)濟(jì)節(jié)能。節(jié)省工程投資是污水處理廠建設(shè)的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn)，選擇簡潔緊湊的處理工藝，盡可能減少占地，同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗。（3）易于管理。必須考慮到我國現(xiàn)有的運行管理水平，盡可能做到設(shè)備簡單，維護(hù)方便，適當(dāng)采用可靠實用的自動化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。事實上，任何一種工藝總是有利有弊，關(guān)鍵在于其適用性。在工程實踐中應(yīng)具體情況具體分析、因地制宜、綜合比較，做出優(yōu)化選擇。1.2 對工藝流程的闡述目前，污水處理的主導(dǎo)工藝有AB法和SBR法。（1）AB工藝法。AB法是吸附生物降解工藝(Adsorption Biodegradation)

12、的簡稱。該工藝將曝氣池分為高、低負(fù)荷兩段，各具有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。A段（高負(fù)荷段）停留時間為2040min，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除生物化學(xué)需氧量（BOD）達(dá)50%以上。B段（低負(fù)荷段）與常規(guī)活性污泥法相似，負(fù)荷較低，泥齡較長。 AB法A段效率高，并具有較強的緩沖能力。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。對于高濃度的污水處理，AB法具有很好的適用性，并具有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時，優(yōu)勢最為明顯。 但是，AB法污泥產(chǎn)量較大，A段污泥有機(jī)物含量極高，污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理是必須的，這將增加一定的投資和費用。此外

13、，由于A段去除了較多的BOD，可能會造成碳源不足，難以實現(xiàn)脫氮工藝。對于污水濃度較低的場合，B段運行較為困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。目前有僅用A段的做法，效果好于一級處理。作為過度型工藝，AB法在性價比上有較好優(yōu)勢，一般用于排江、排海場合。（2）SBR工藝。SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch-Flow Reactor Activated Sludge Process)的簡稱，它是一種連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣、間歇排水的工藝。它的原理是通過微生物的活動來凈化污水。它與傳統(tǒng)的活性污泥法工藝相同，只是運行方式不同。SBR工藝的應(yīng)用起始于20世紀(jì)初，由于人工管理的困難和繁瑣未推廣應(yīng)用。這

14、種工藝集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。污水處理系統(tǒng)一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流交換運行，單池由潷水器間歇出水。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并有利與實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大優(yōu)點是節(jié)省占地。此外，這種工藝也有利于減少污泥回流量，有節(jié)能效果。在此基礎(chǔ)上，SBR又發(fā)展演變了CASS和CAST等工藝，在除磷脫氮及自動控制等方面有新的特點，大大豐富了SBR工藝的內(nèi)容。SBR工藝的優(yōu)點有：SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)

15、省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌

16、的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。 SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水量、水質(zhì)波動。 SBR法雖然工藝優(yōu)勢明顯，但對于自動化控制要求很高，需要大量的電控閥門和機(jī)械潷水器，稍有故障將不能運行，目前一般引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。由于一池有多種功能，所以對曝氣頭的數(shù)量、鼓風(fēng)機(jī)的能力、池子總體容積等要求較高。另外，由于潷水深度通常有1.22m，出水的水位必須按最低潷水水位設(shè)計，故總的水力高程度較一般工藝要求高1m左右，能耗有所提高。對于單一的SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池，對于多個SBR反應(yīng)器，進(jìn)水和排水的閥門自動切換頻繁。 污水處

17、理時，先要流經(jīng)格柵。一般要設(shè)置粗細(xì)兩道格柵，間距在1625m，主要用來清除污水中的大塊粗粒懸浮物質(zhì)及雜質(zhì)。在沉砂池中，密度較大的無機(jī)顆粒，如砂子、煤渣被分離并進(jìn)行相應(yīng)處理。SBR反映池是整個工藝的核心部分，SBR法工藝處理周期一般由進(jìn)水、反應(yīng)（曝氣）、沉淀、潷水和閑置五個過程組成，反應(yīng)期間要保證一定的曝氣量，需要的活性污泥一般情況下為定量，剩余污泥則排向污泥池。凈化后的水由潷水器潷出，加氯后排入自然水體。貯泥室的多余污泥脫水后外運，進(jìn)行深埋或投海處理。本項目擬采用SBR工藝，其處理水質(zhì)好、系統(tǒng)效率高、占地省、自控運行，特別適用于中小型污水處理廠。近些年來，由于微機(jī)在自動化方面的廣泛應(yīng)用及在線溶

18、解氧測定儀、液位計等高精度但對過程控制比較經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)檢測儀表的普及，SBR工藝以其獨特的優(yōu)勢在近年來得以迅速推廣，稱為世界上污水處理技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的工藝技術(shù)。首先從廠外污水泵站提升到污水處理廠的污水，經(jīng)過粗格柵，去除污水中較大的垃圾、漂浮物；通過污水泵將污水提升到細(xì)格柵，將較小的漂浮物去除；在沉砂池攪拌、除砂；然后進(jìn)入生化池進(jìn)行厭氧、耗氧處理，經(jīng)沉淀池泥水分離，上層澄清液作為凈化后的清潔排放水；沉淀下來的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作為剩余污泥回流到污泥濃縮池，進(jìn)一步濃縮，通過污泥處理系統(tǒng)，把泥漿態(tài)的污泥脫水、壓濾，形成干污泥餅如圖1-1、1-2所示。 圖1-1 工藝流程詳圖 圖

19、1-2工藝流程簡圖1.3 主要設(shè)備的組成及控制方式1.3.1主要設(shè)備 活性污泥法的曝氣方式可分為兩大類：鼓風(fēng)曝氣及機(jī)械曝氣兩大類。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的主要設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī)及擴(kuò)散系統(tǒng)。小污水廠的鼓風(fēng)機(jī)一般采用羅茨風(fēng)機(jī)及小型離心風(fēng)機(jī)。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。但必須是適應(yīng)于間歇曝氣的運行方式。鼓風(fēng)機(jī)往往安裝在SBR池旁邊，以減少管路系統(tǒng)的造價。由于污水廠較小，一般不設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房，僅在鼓風(fēng)機(jī)上設(shè)罩棚。這主要適用于廠礦企業(yè)內(nèi)的污水處理廠，不嚴(yán)格控制噪音的情況。如果污水廠毗鄰生活小區(qū)，若采用鼓風(fēng)曝氣則必須建鼓風(fēng)機(jī)房，同時還要有相應(yīng)的降噪措施，這樣情況下宜采用機(jī)械曝氣方式。（所選設(shè)備名稱及參數(shù)如表1-1）表1-1

20、設(shè)備名稱及參數(shù)序號 設(shè)備名稱數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 1 污水提升泵 3P=55KW 流量600m/h 揚程20m 2 粗、細(xì)格柵機(jī) 8P=1.5KW ，V=380V ， I=3.7A 3 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 3P=55KW ， 風(fēng)量30m/min 壓力0.6Mpa 4 攪拌器 12P=3.8KW， V=380V ，I=7.2A 5 吸、刮泥機(jī) 8P=0.37KW ，V= 380V ， I= 1.2A 6污泥提升泵 3P =54KW ，V=380V ，I=9.4A 7 投藥泵 2 P=0.63KW ，V=220/380Y 8 脫水機(jī) 2 P=2.2KW ，V=220/380Y 9 電磁流量計 13OUT:420

21、mA，DN:350，DN:600， DN:1000 10 污泥濃度計 4 020mA ，05000PPM 11 溶氧儀 10020mA ， 05mg/L 12 循環(huán)泵 2P=20W 流量20L/min 揚程5m 13 電磁隔膜計量泵 3CONCEPT型 流量02.3(L/h)功率24W1.3.2設(shè)備控制方式 污水處理廠的設(shè)備均采用三級控制方式，即現(xiàn)場控制方式、MCC控制方式和微機(jī)控制方式。目前，以MCC控制為基礎(chǔ)，PLC控制為主導(dǎo)的控制方式始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方

22、案，適合于當(dāng)前污水處理廠對自動化的需要。1.4粗格柵、細(xì)格柵、提升泵房的設(shè)備控制 粗格柵、細(xì)格柵的控制分為現(xiàn)場控制和遠(yuǎn)程控制兩種模式。遠(yuǎn)程控制模式由PLC和上位機(jī)實現(xiàn)，它包括微機(jī)手動和微機(jī)自動，而微機(jī)自動控制方式為：（1）水位差控制方式，通過格柵機(jī)運行液位差計的測量值用來反映格柵阻塞程度，并傳輸?shù)絇LC控制器，進(jìn)行分析計算。當(dāng)液位差超過預(yù)設(shè)的數(shù)值，控制格柵運行；（2）時間設(shè)置控制方式，在上位機(jī)的INTERACT組態(tài)軟件中設(shè)置格柵機(jī)運行時間和停機(jī)時間，經(jīng)PLC控制器的程序運算指揮MCC對格柵機(jī)進(jìn)行控制。提升泵運行控制以遠(yuǎn)程控制為主。某污水處理廠有兩個提升泵站，每個泵站設(shè)有一個PLC工作站與廠內(nèi)主

23、站聯(lián)絡(luò)如圖1-3所示。1# 泵站PLC工作站2# 泵站PLC工作站廠 內(nèi)PLC主 站圖1-3 各子站聯(lián)絡(luò)圖為實現(xiàn)進(jìn)水提升泵的遠(yuǎn)程自動控制的安全、可靠，水位測量和提升泵的流量測量和數(shù)據(jù)分析、傳輸、控制等設(shè)備是不可缺少的，所以在進(jìn)水泵房處安裝了液位計，測量泵井的水位；每臺提升泵的提升管安裝電磁流量計，測量每臺提升泵工作的瞬時流量；兩個PLC工作站分別擔(dān)負(fù)各泵站的設(shè)備控制、設(shè)備保護(hù)、數(shù)據(jù)采樣、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)茸饔?。根?jù)測量值對應(yīng)控制程序，自動控制提升泵的運行組合。這樣可以根據(jù)廠外來水量準(zhǔn)確及時地調(diào)整泵運行數(shù)量，減少設(shè)備疲勞；同時可以取消傳統(tǒng)泵站三班倒的人力資源耗費。 1.5沉砂池、生化池、沉淀池、污泥

24、回流泵房和鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)備控制砂攪拌器的自動運行通過進(jìn)水電磁流量計控制，而抽砂泵的運行狀態(tài)是由微機(jī)對其開、停時間的設(shè)置控制的。 生化池厭氧區(qū)的攪拌器、沉淀池的吸刮泥機(jī)、污泥回流泵房的閥門和回流泵都是由微機(jī)觸發(fā)指令通過PLC控制。 生化池好氧區(qū)的DO計、MLSS計(污泥濃度計)、ORP計（氧化還原電位計）、空氣調(diào)節(jié)閥和羅茨鼓風(fēng)機(jī)是污水處理的重要設(shè)備。曝氣池溶解氧的控制、厭氧段與好氧段的控制、污泥濃度的控制是污水處理廠工藝的核心。該系統(tǒng)控制思路：PLC通過對DO的檢測，自動調(diào)節(jié)空氣閥的開度；當(dāng)檢測到空氣閥的調(diào)節(jié)不能滿足DO的需要時，再著行調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)導(dǎo)葉片的開度（目前各污水廠在該系統(tǒng)的應(yīng)用都不理

25、想，主要問題是溶解氧的測量值滯后、不穩(wěn)定及空氣閥門的選型）；PLC檢測DO計、MLSS計、ORP計的值傳送上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實時掌握厭氧段與好氧段、污泥濃度等狀況，及時調(diào)整工藝控制。1.6脫水機(jī)房的控制脫水機(jī)房的設(shè)備主要擔(dān)負(fù)由污泥提升泵將回流泵井的剩余污泥與污泥絮凝劑按比例混合進(jìn)行脫水處理的任務(wù)。污泥與溶解成一定濃度的絮凝劑混合后，污泥中的固體顆粒被凝聚成絮團(tuán)，并分離出自由水，然后被輸送到帶式污泥脫水機(jī)上，經(jīng)頂脫水區(qū)、重力脫水區(qū)、楔形脫水區(qū)、壓濾脫水區(qū)后形成濾餅排出。設(shè)備的控制思路是以時序的邏輯控制為主導(dǎo)，污泥和絮凝劑混合的比例通過污泥電磁流量計、清水流量計和投藥泵投藥量實現(xiàn)。該系統(tǒng)流程控制

26、原理圖如圖1-4所示。圖1-4 污泥脫水系統(tǒng)流程控制圖脫水機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)動控制時序： 條件：各設(shè)備準(zhǔn)備就緒，無故障；空壓機(jī)、自動配藥池工作正常。 啟動：皮帶輸送機(jī)運轉(zhuǎn) 帶式脫水機(jī)運轉(zhuǎn) 投藥泵運轉(zhuǎn) 污泥泵運轉(zhuǎn)。 停機(jī)：控制順序與啟動順序相反。 時間：根據(jù)實際的運行狀況，可在PLC中設(shè)置各設(shè)備聯(lián)動間隔時間。1.7 PLC控制系統(tǒng) 污水處理廠自控系統(tǒng)遵循“集中管理，分散控制，數(shù)據(jù)共享”的原則，設(shè)計選型先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，并能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效地運行。PLC控制系統(tǒng)滿足污水處理廠運行管理和安全處理的要求，即生產(chǎn)過程自動控制和報警、自動保護(hù)、自動操作、自動調(diào)節(jié)、提高運行效率，降低運行成本，減輕勞動強

27、度，對污水處理廠內(nèi)各系統(tǒng)工藝流程中的重要參數(shù)、設(shè)備工作情況等進(jìn)行計算機(jī)在線集中實時監(jiān)測，重要設(shè)備進(jìn)行計算機(jī)在線集散控制，確保污水處理廠的出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)。1.7.1 PLC控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能 污水處理廠PLC控制系統(tǒng)由兩臺計算機(jī)、8個現(xiàn)場控制站、工藝儀表、電量變送器構(gòu)成。8個現(xiàn)場控制站用于控制現(xiàn)場設(shè)備、采集動態(tài)工藝參數(shù)和設(shè)備工作情況。現(xiàn)場控制站根據(jù)污水處理廠的實際工藝和構(gòu)筑物的幾何分布，設(shè)置在控制對象和信號源相對集中的幾個單體中，并考慮在不影響控制功能和設(shè)備安全的前提下，盡量節(jié)省投資。本控制系統(tǒng)由8個現(xiàn)場控制站組成。它們分別位于：廠外1#泵站；廠外2#泵站；廠內(nèi)中心控制室；廠內(nèi)低

28、壓電房；鼓風(fēng)機(jī)房（3個站）；脫水機(jī)房。1#工作站和2#工作站與廠內(nèi)主工作站的距離較遠(yuǎn)，且無人值班，故租用電信公司無源電話專線通過調(diào)制解調(diào)器和A1SJ71UC24通信模塊進(jìn)行泵房設(shè)備控制和數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)控制分布圖如圖1-5所示。圖1-5 全廠網(wǎng)絡(luò)控制圖1.7.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)污水處理廠的自控系統(tǒng)由環(huán)形拓?fù)湫问剑╮ing topology）和星形拓?fù)湫问?star topology)兩種總線網(wǎng)絡(luò)形式構(gòu)成。1.7.3 上位機(jī)組態(tài)功能 （1）控制操作：在中控室里采用2臺IBM90和INTERACT組態(tài)軟件開發(fā)的工控程序能對全廠和2個污水提升泵站的被控設(shè)備進(jìn)行控制、對各現(xiàn)場控制站PLC的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改，

29、具有良好的人機(jī)交互界面，可方便地進(jìn)行圖形間的切換和各種功能的調(diào)用。設(shè)立不同的安全操作等級，針對不同的操作者，設(shè)置相應(yīng)的加密等級，記錄操作員及其操作信息。 （2）顯示功能：用設(shè)計方法生成圖形，實時地、集中地顯示被測參數(shù)所處的變化過程。對全廠工藝過程、工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等通過顏色的變化直觀地、動態(tài)地顯示。 數(shù)據(jù)處理及管理：操作記錄并顯示工藝參數(shù)、電量參數(shù)的變化曲線或趨勢圖，利用在線數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計、計算、顯示。 報警功能：當(dāng)某一參數(shù)異?；蛟O(shè)備故障時，可根據(jù)不同的報警類別，發(fā)出聲光報警、屏幕報警。 （3）報表功能：分成年度、月度、日班報表及運行參數(shù)報表。如：污水處理量、加藥量、耗電量

30、等。 （4）打印功能：各種報表的打印，各種事件及報警實時打印。由于污水廠較小，各構(gòu)筑物之間一般用渠道相連，既節(jié)省了占地，又減少了水頭損失。有專家統(tǒng)計，采用渠道輸配水的污水處理廠的水頭損失要比管道輸配水的小2 -3m。對于采用SBR法的小型污水處理廠，一般將沉砂池與SBR池通過渠道相連、污泥濃縮池與脫水機(jī)房和泥餅堆放場合建。這樣，在常規(guī)的設(shè)計中，小型污水廠內(nèi)至多有三個主要的處理單元：輔助生產(chǎn)區(qū)（含辦公、變配電及總控等）水處理單元、泥處理單元。有時泥處理和水處理單元也可合建。由于方便輸配水，各構(gòu)筑物采用了合建方式，在設(shè)計時應(yīng)注意距離較近的構(gòu)筑物的基礎(chǔ)處理，埋深上盡量接近。通過連接構(gòu)筑物的渠道應(yīng)做沉

31、降縫。多座反應(yīng)池的排泥管也可采用渠道而非管道和止回閥連接的方式，這樣不僅減少了設(shè)備的維護(hù)管理，而且沒有閥門堵塞的問題。在小型污水處理廠內(nèi)多采用類似策略，可以大大節(jié)省工程費用，方便維護(hù)管理。1.8  系統(tǒng)構(gòu)成及其布局根據(jù)工藝特點和控制要求，本系統(tǒng)采用分布式集散監(jiān)控系統(tǒng)，按流程設(shè)兩個PLC分站，分別監(jiān)控水區(qū)和泥區(qū)的設(shè)備運行和控制，設(shè)一個總站集中分站信息并控制分站工作。具體控制分為: (1) 現(xiàn)場控制，設(shè)現(xiàn)場箱或按鈕站，由“現(xiàn)場/遙控”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“現(xiàn)場”設(shè)點動按鈕，用于調(diào)整和檢修。 (2) 各開關(guān)柜(包括:10kV進(jìn)線柜、0.4kV進(jìn)線柜等)，由“自動/停止/手動”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“手動

32、”設(shè)啟/停按鈕，用于手動操作。 (3) 分站控制，用可編程控制器和工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)等自控設(shè)備，自動監(jiān)控所屬范圍運行。 (4) 總站主機(jī)控制，多為計算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)，集中分站信息，進(jìn)行各種處理，并通過分站統(tǒng)一控制全廠運行，滿足工藝測控要求，使全廠運行處于最佳狀態(tài)，是監(jiān)控管理的中心。 監(jiān)控系統(tǒng)由操作員工作站、服務(wù)器工作站、投影儀、打印機(jī)、2個PLC工作站和現(xiàn)場一次設(shè)備。通信網(wǎng)絡(luò)采用西門子的過程現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)(Profibus)，它為分布式I/O站或驅(qū)動器等現(xiàn)場器件提供了高速通信所需的用戶接口，以及提供了在主站間大量數(shù)據(jù)內(nèi)部交換的接口通信協(xié)議采用SINEC L2，該協(xié)議遵從DIN19245標(biāo)準(zhǔn)。L2

33、-DP適用于對時間要求嚴(yán)格的現(xiàn)場，能夠以最快的速度快速處理和傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。所以本系統(tǒng)可以快速的采集和處理由PLC所采集的數(shù)據(jù)，符合控制系統(tǒng)要求的快速性。第2章 污水處理中的PLC2.1 概述2.1.1 設(shè)計范圍設(shè)計包括廠界內(nèi)預(yù)處理、生物濾池、污泥處理及附屬設(shè)施需要檢測和控制應(yīng)提供的儀表和有關(guān)的輔助裝置等。2.1.2 PLC設(shè)計綜述實用性：PLC系統(tǒng)其目的在于滿足污水廠生產(chǎn)控制和管理要求，在保證先進(jìn)的條件下，設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)符合實際要求?？煽啃裕何鬯幚韽S的生產(chǎn)過程要求PLC控制系統(tǒng)具有連續(xù)可靠性。經(jīng)濟(jì)性：PLC系統(tǒng)的技術(shù)含量高，設(shè)備復(fù)雜，因此，在設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。先進(jìn)性：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)

34、、PLC控制技術(shù)發(fā)展迅速。根據(jù)某污水處理廠的設(shè)計規(guī)模和BAF生物濾池工藝的特點，本著技術(shù)先進(jìn)，性價比高，適用可靠的原則進(jìn)行設(shè)計。依據(jù)集中監(jiān)測為主，分散控制為輔的基本原則，設(shè)計采用以PLC（可編程控制器）為基礎(chǔ)的監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在中央控制室利用PC（工業(yè)級PC）對廠內(nèi)各工況進(jìn)行實時監(jiān)控，并有信號報警和聯(lián)鎖等設(shè)施以保證生產(chǎn)正常運行，生產(chǎn)的工藝過程PLC采用就地獨立控制。從安全生產(chǎn)的角度和操作人員技術(shù)掌握程度上考慮，設(shè)立三級控制層：設(shè)備就地手動、PLC子站現(xiàn)場監(jiān)控和中控室遠(yuǎn)程監(jiān)控如圖2-1所示。在綜合樓設(shè)立中央控制室，下設(shè)2#預(yù)處理PLC子站，3#BAF生物濾池PLC子站和4#污泥處理PLC

35、子站等共7個現(xiàn)場處理子站。在中央控制時可對主要設(shè)備實施開、停控制。同時，設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)也通過通訊總線送入上位計算機(jī)，在計算機(jī)上對全廠設(shè)備運轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控。中央控制室還設(shè)置了以太網(wǎng)交換器，與廠級管理PLC成以太信息網(wǎng)絡(luò)相連接，并設(shè)置廠長辦公終端、生產(chǎn)管理終端、化驗室終端。圖2-1 全廠網(wǎng)絡(luò)控制圖2.2 PLC在污水處理中的運用 2.2.1中央控制室在辦公樓設(shè)立中央控制室，中央控制室內(nèi)設(shè)有兩臺高分辨率計算機(jī)操作站、一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、三臺打印機(jī)、一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。兩臺計算機(jī)操作站互為備用，并可安裝PLC編程軟件，程序可方便地通過控制網(wǎng)絡(luò)分別下載到指定的現(xiàn)場控制站，以便在調(diào)試過程中隨時修改程序。中央控制室可

36、對整個分控式控制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)管理、系統(tǒng)監(jiān)測、實時監(jiān)測、顯示、處理、控制各PLC子站的狀態(tài)、通信、數(shù)據(jù)和信息，完成報警和報表打印。在廠級管理層可以通過Internet將結(jié)果、效益分析等發(fā)往主管局等政府機(jī)關(guān)，系統(tǒng)流程如圖2-2 所示。主要功能：生產(chǎn)工藝過程以工藝流程圖方式顯示，圖形可以取出每幅圖的局部進(jìn)行放大，便于分幅，分組展示，流程上有相關(guān)的實時生產(chǎn)過程的動態(tài)參數(shù)值顯示。當(dāng)動態(tài)顯示值顯示改變時，隨之改變圖形的數(shù)值。圖2-2 流程簡圖2.2.2 控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通訊控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用可與信息系統(tǒng)無縫連接、可進(jìn)行三階層通信、高速可靠通信。PLC控制系統(tǒng)中央控制室與現(xiàn)場PLC子站之間采用最先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)

37、，該控制網(wǎng)是一種最現(xiàn)代化的開放網(wǎng)絡(luò)，已成為工業(yè)PLC領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。它具有靈活的結(jié)構(gòu)，安裝方便，支持PLC之間及PLC和上位機(jī)之間的自動數(shù)據(jù)鏈接，也可使用信息服務(wù)進(jìn)行可編程的數(shù)據(jù)傳送，可得到大容量、柔性數(shù)據(jù)鏈接及大容量的數(shù)據(jù)傳送，對應(yīng)低成本的通信系統(tǒng)。其通訊介質(zhì)選屏蔽雙絞線。通訊速率可達(dá)2Mbps，保證數(shù)據(jù)高速準(zhǔn)確地傳輸。中央控制室與廠級管理層之間采用100Mdps的以太通訊網(wǎng)，該網(wǎng)帶有E-mail功能，能向mail server發(fā)送用戶自定義信息，故障信息，狀態(tài)信息等，通過網(wǎng)關(guān)（以太網(wǎng)交換器）或PLC可與其他控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線相連。為保證在供電發(fā)生意外時，系統(tǒng)能有足夠的反應(yīng)時間進(jìn)行應(yīng)急處理，

38、中央控制室和各子站均設(shè)有在線式不間斷電源。過電壓保護(hù)裝置能抑制出現(xiàn)在電力網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)浪涌電壓和吸收暫態(tài)浪涌電壓能量，在保障供電連續(xù)的條件下，保障計算機(jī)、PLC控制子站及其他主要設(shè)備免受過電壓的干擾和侵害，使用電設(shè)備安全正常運行。2.2.3 分現(xiàn)場生產(chǎn)過程PLC控制系統(tǒng)（1）預(yù)處理PLC控制及檢測部廠內(nèi)2#預(yù)處理PLC子站位于鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)。對工藝專業(yè)要求檢測的各種工藝參數(shù)，水泵、閘門、粗格柵、細(xì)格柵、排砂裝置等設(shè)備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。通過網(wǎng)絡(luò)把信號送中央控制室計算機(jī)操作站完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。其主要設(shè)備有：粗格柵、閘板，細(xì)格柵、螺旋輸送機(jī)粗格柵開、停控制根據(jù)

39、超聲波液位差計測得的粗格柵前后水位差值自動控制回轉(zhuǎn)式粗格柵的運行，即水位差達(dá)到設(shè)定值時，自動啟動格柵。當(dāng)回轉(zhuǎn)式粗格柵停止運行的時間超出設(shè)定值時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為時間控制，此時限為可調(diào)式設(shè)計，并設(shè)置上限報警。PLC系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動控制螺旋輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)式粗格柵機(jī)的順序啟停、運行、停車以及安全連鎖保護(hù)，格柵機(jī)停機(jī)后延時停螺旋輸送機(jī)。細(xì)格柵開、?？刂萍?xì)格柵24小時運行，并設(shè)置上限報警。PLC系統(tǒng)將根據(jù)軟件程序自動控制螺旋輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵機(jī)的順序啟停、運行、停車以及安全連鎖保護(hù)，格柵機(jī)停機(jī)后延時停螺旋輸送機(jī)。污水閘門控制：兩臺閘門根據(jù)液位手動或電動，其運行信號送入中控室監(jiān)控，不參加控制。（2） BAF

40、生物濾池PLC控制及檢測部分廠內(nèi)3#BAF生物濾池PLC子站位于變電所低壓配電室控制室內(nèi)。對工藝專業(yè)要求檢測的各種工藝參數(shù)，水泵、風(fēng)機(jī)、反沖洗泵等設(shè)備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。并可在中控室計算機(jī)操作站完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。其主要設(shè)備有：排砂閥，排泥閥，啟閉機(jī)，砂水分離器，電動進(jìn)水閥，電動排水閥，電動進(jìn)氣閥，電動氣沖閥電動反沖洗閥，回用潛水泵，離心鼓風(fēng)機(jī)。沉砂池和沉淀池沉砂池和沉淀池定時開/停排砂、排泥閥，砂水分離器設(shè)備控制由設(shè)備廠商自帶可設(shè)定控制系統(tǒng)，砂水分離器應(yīng)與排砂閥聯(lián)鎖。BAF生物濾池工藝過程簡述：污水經(jīng)強化預(yù)處理后進(jìn)入第一級生物過濾（C/N）池，污水通

41、過濾池進(jìn)水管進(jìn)入濾池底部，填料上的微生物利用進(jìn)水中的溶解氧降解BOD，同時，SS也通過一系列復(fù)雜的物化過程被填料及其上面的生物膜吸附截留在濾床內(nèi)。流出填料層的廢水進(jìn)入第二級生物過濾池的污水流程同第一級，但在第二級生物過濾池中可根據(jù)運行情況不曝氣并減少回流比以節(jié)能。經(jīng)二級生物過濾處理后的污水即直接進(jìn)入接觸池消毒。第一級生物濾池按時間及水位差控制濾池的反沖洗。在該級濾池有超聲波液位計，DO測定儀等國外儀表。第二級生物濾池按吸附與過濾方式運行。按時間及水位差控制濾池的反沖洗。在該級濾池裝有超聲波液位計，SS測定儀，DO測定儀等國外儀表。檢測信號均送生物濾池處理PLC子站進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)生物濾池水位差的

42、反鎖信號控制反沖洗機(jī)組開停，根據(jù)DO測量儀所測反鎖信號控制調(diào)節(jié)曝氣風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。BAF生物濾池按所設(shè)計時間進(jìn)行周期性反沖洗，其中，第一級按每個周期16小時，第二級按每個周期36小時進(jìn)行反沖洗。或者在一個周期內(nèi)，如果水頭損失達(dá)到所設(shè)反沖設(shè)定值時，優(yōu)先進(jìn)入反沖洗程序反沖洗周期設(shè)定值根據(jù)水質(zhì)情況在反沖洗程序中為可調(diào)值。BAF生物濾池根據(jù)其優(yōu)先順序逐臺啟動濾池的反沖洗。一、二級曝氣生物濾池控制過程：反沖洗階段:跟據(jù)時間設(shè)定為周期性反沖洗。根據(jù)超聲波液位計所測水位值確定反沖洗過程。當(dāng)水位下降到所設(shè)定值時，停止進(jìn)水閥，開啟反洗水出水閥。待濾池液位再次下降到設(shè)定反洗液位值時，先開啟反洗鼓風(fēng)機(jī)，后開啟反洗風(fēng)閥進(jìn)

43、行氣沖洗。氣洗數(shù)分鐘后，關(guān)閉反洗氣閥，關(guān)閉反洗鼓風(fēng)機(jī)，氣沖洗結(jié)束。氣沖洗結(jié)束，進(jìn)入水沖洗階段。先開啟反沖洗水泵，后開啟反洗管路閥們，進(jìn)行水洗數(shù)分鐘后，水沖洗結(jié)束。當(dāng)水沖洗結(jié)束后，繼續(xù)開啟反沖洗鼓風(fēng)機(jī)，再開啟反沖洗風(fēng)閥，進(jìn)入氣、水混合沖洗階段。氣、水混合反洗數(shù)分鐘后，關(guān)閉反洗氣閥，關(guān)閉反洗鼓風(fēng)機(jī)；關(guān)閉反洗水水閥，關(guān)閉反洗水泵。至此，反沖洗過程全部結(jié)束。當(dāng)反沖洗階段結(jié)束后，先開啟進(jìn)水閥，后開啟曝氣鼓風(fēng)機(jī)，再開啟曝氣風(fēng)閥，最后關(guān)閉反沖洗水出水閥。進(jìn)入正常曝氣階段。強制反沖洗:若反洗效果不佳，說明濾路可能出現(xiàn)堵塞，此時，關(guān)閉進(jìn)水閥，開啟反沖洗出水閥，開啟強制反沖洗泵和強制反沖洗閥們，進(jìn)行強制反沖洗，其

44、過程按反沖過程運行，BAF曝氣法工藝流程如圖2-3所示。污水出水污泥池污泥脫水機(jī)房泵鼓風(fēng)機(jī)隔 柵集 水 井1#反應(yīng)池2#反應(yīng)池3#反應(yīng)池圖2-3 BAF曝氣法工藝流程圖（3） 污泥脫水PLC控制及檢測部分廠內(nèi)4#污泥PLC子站位于污泥脫水間控制室內(nèi)。對于工藝專業(yè)要求檢測的各種工藝參數(shù)，水泵、加藥設(shè)備、離心脫水機(jī)等設(shè)備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制。通過網(wǎng)絡(luò)把信號送中央控制室計算機(jī)操作站完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。其主要設(shè)備有：離心脫水機(jī)，污泥進(jìn)料泵，沖洗水泵，皮帶輸送機(jī)，無軸螺旋輸送機(jī)，隔膜計量泵，攪拌機(jī)。污泥脫水系統(tǒng):污泥脫水系統(tǒng)為成套設(shè)備（包括污泥進(jìn)料泵、加藥泵、離心

45、脫水機(jī)），自帶現(xiàn)場控制柜。該系統(tǒng)運行、故障信號送入PLC顯示，根據(jù)儲泥池液位，PLC給出設(shè)備的開、停命令，運行中設(shè)備根據(jù)自帶的控制程序動作，給料機(jī)組機(jī)開/停與離心脫水機(jī)。脫水后污泥螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)與離心脫水機(jī)聯(lián)鎖，先開啟螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)，再開啟離心脫水機(jī)，最后開啟污泥泵，停運時，先停污泥泵，再停離心脫水機(jī)，最后停螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)。2.2.4 廠級管理PLC系統(tǒng)為了及時地對來自污水處理現(xiàn)場的生產(chǎn)信息進(jìn)行收集、儲存、分析和加工處理，以便工廠領(lǐng)導(dǎo)層對生產(chǎn)管理的準(zhǔn)確決策，設(shè)計中考慮了廠級管理終端。該系統(tǒng)主要功能：生產(chǎn)過程的全面查詢，包括各種進(jìn)、出廠水流量，各中能耗等。生產(chǎn)過程分析報告

46、、報表和圖形。設(shè)備資料數(shù)據(jù)庫和設(shè)備運行管理數(shù)據(jù)庫?；炈枰膮?shù)。建立與外部Internet的雙向連接，便于發(fā)布信息和從外部獲取信息。2.3 PLC設(shè)備及儀表選型 PLC選型原則利用可編程序控制器（PLC）組成遠(yuǎn)程自動監(jiān)測系統(tǒng)時，首先遇到的是PLC的選型問題。在選用PLC時，除把可靠性、環(huán)境適應(yīng)性放在首位外，還要根據(jù)具體應(yīng)用場合盡量選用合適的可編程序控制器。關(guān)于可編程控制器選型的一般原則可從以下幾方面考慮：1、明確控制對象要求。本系統(tǒng)要求改善信息管理，把PLC與上位微機(jī)的通訊能力遠(yuǎn)程I/O與微機(jī)通訊方式和手段作為選擇的依據(jù)。PLC響應(yīng)時間的影響因素有：輸入信息時，CPU讀解用戶邏輯網(wǎng)絡(luò)時間和

47、輸出時間。PLC的實時響應(yīng)性還受到系統(tǒng)中最慢儀器的限制，與上位機(jī)的通訊也將增加服務(wù)時間。2、功能選擇要根據(jù)不同的控制對象確定。具體有：替代繼電器、數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)傳遞、矩陣功能、高級功能、診斷功能以及串行接口。3、輸入輸出模塊選擇。輸入/輸出模塊是PLC與被控對象之間的接口，模塊選擇得當(dāng)與否直接影響控制系統(tǒng)的可靠性。4、存儲器類型及其容量選擇。小型PLC作為單機(jī)小規(guī)模控制使用時，由于工藝簡單、程序固定，多數(shù)使用EPROM或EPROM加RAM。對于中、大規(guī)模的PLC，往往用于工藝比較復(fù)雜，且多變的場合，程序改變較多，因此一般都使用CMOSRAM存儲器，且有后備電池，以便關(guān)機(jī)時保存存儲信息。5、控制

48、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方式的選擇。用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)有集中控制、遠(yuǎn)程I/O控制和分布式控制等三種方式。6、支持技術(shù)條件。在選用PLC時，有無支持技術(shù)條件也是重要的選擇依據(jù)。支持技術(shù)條件主要有：編程手段、程序文本處理、程序貯存方式和通訊軟件包。通訊軟件包往往是和通訊硬件一起使用的，如調(diào)制解調(diào)器等。2.3.2 PLC設(shè)備的選擇為了保證監(jiān)控管理控制系統(tǒng)的正常運行，PLC監(jiān)控系統(tǒng)選用SIEMENS公司的S7200 CPU226系列產(chǎn)品?，F(xiàn)場PLC控制子站是直接監(jiān)視和控制若干工藝生產(chǎn)過程單元，其主要設(shè)備是：SIEMENS的S7200 CPU226 系列PLC可編程控制器。PLC性能特點：指令豐富、功能強大、可靠

49、性高、適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)緊湊、便于擴(kuò)展。性價比高；最大數(shù)字量I/O點數(shù)為40點；數(shù)據(jù)內(nèi)存容量：13K字節(jié)；電源電壓范圍：AC 100230V DC 24V；基本指令處理速度：0.37s/指令；2.3.3 SIMATIC S7-200簡介SIMATIC S7-200系列PLC是西門子公司生產(chǎn)的大中型可編程序控制器，其功能強大，穩(wěn)定性高，完全適合城市污水處理對可編程序控制器功能的要求。SIMATIC S7-200是應(yīng)用于中、低檔性能范圍的可編程序控制器。模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計，堅固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-200成為中、低檔性能控制領(lǐng)域

50、中首選的理想解決方案。用戶還可以根據(jù)需要不斷的進(jìn)行升級可編程序控制器。 SIMATIC S7-200自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，它主要由CPU模塊、擴(kuò)展模塊和總線連接電纜構(gòu)成。CPU模塊：該模塊主要包括CPU、電源和I/O點3部分。CPU主要負(fù)責(zé)程序的運行等工作；模塊的電源不僅向CPU供電，還要滿足與CPU模塊相連的其他模塊的用電需求；該模塊本身自帶一定數(shù)量的開關(guān)量I/O點，如果能夠滿足控制要求，則可以不再需要開關(guān)量I/O模塊擴(kuò)展模塊：由于CPU模塊本身的I/O點非常有限、而且無模擬量I/O點，所以有時需要數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊等一些特殊功能的模塊?？偩€連接電纜：用來把I/O模塊和P

51、LC或其他擴(kuò)展模塊連接在一起。2.3.4 儀表設(shè)備的選擇在儀表選型上，介于監(jiān)測儀表的重要性，在儀表選型上應(yīng)遵循：準(zhǔn)確全面反映進(jìn)廠水的水質(zhì)水量情況。準(zhǔn)確全面反映出水廠的水質(zhì)情況。準(zhǔn)確全面反映各處理單元的出口的主要水質(zhì)情況。準(zhǔn)確全面反映參與控制的水質(zhì)和物理參數(shù)。盡量選用國內(nèi)可靠成熟的儀表產(chǎn)品，以節(jié)約投資，也方便維修。對關(guān)鍵的現(xiàn)場儀表，則考慮引進(jìn)國外設(shè)備。超聲波液位計超聲波液位計是非接觸式測量儀表，該儀表通過對超聲波發(fā)射和反射的行程所需的時間和測量距離成正比的原理測量液位。儀表由傳感器（超聲波探頭）、變送器及專用電纜組成，德國E+H公司。型號：傳感器 FDU80-RG2A 變送器 FMU682-R1

52、A1A1產(chǎn)品性能:菜單是引導(dǎo)現(xiàn)場操作，四行文本顯示；現(xiàn)場顯示包絡(luò)線進(jìn)行診斷；附送TOF Tool操作軟件，可進(jìn)行操作與診斷； 旋轉(zhuǎn)IP68鋁外殼；可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和顯示；過程連接有G1½或1½NPT螺紋連接；內(nèi)部集成的溫度傳感器可對超聲波運行時間內(nèi)的溫度變化進(jìn)行補償，以實現(xiàn)精確測量；測量值線性化（可達(dá)32個點），單位可以是長度、流量或流速；非接觸式測量，不受介質(zhì)特性影響。產(chǎn)品的主要參數(shù)：被測介質(zhì)：污水和稀污泥測量范圍：FDU80 量程 050m輸入范圍：420mA DC， 負(fù)載電阻<600電源：220V AC 50HZ測量值誤差：0.2%滿量程 分辨

53、率：1mm安裝位置：室外防護(hù)等級：傳感器：IP68 變送器：IP65現(xiàn)場顯示：4 1/2數(shù)顯專用電纜：10M安裝支架：墻支架919792-0001電磁流量計電磁流量計是測量和指示導(dǎo)電液體的流量，由傳感器、變送器及專用電纜組成，傳感器形式為發(fā)散連接，帶接地環(huán)，轉(zhuǎn)換器具備微處理器信號功能，用手持磁棒方法，不打開外殼就可對機(jī)內(nèi)實行編程。上海光華愛爾美特。型號：傳感器IFS4000 轉(zhuǎn)換器 SC100AS/MP-2211PH計此裝置為一組電極，這組電極產(chǎn)生的電勢與被測液體的氫離子濃度成比例，該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動清洗頭，德國E+H公司。型號： 傳感器 C

54、PS11-2AA2TSA 變送器 CPM253-PR0010產(chǎn)品概述：pH氧化還原：各種pH玻璃電極。 氯：傳感器和變送器可測量余氯和二氧化氯含量。 電導(dǎo)率：測量系統(tǒng)適用于純水、酸液或堿液等所有范圍內(nèi)的電導(dǎo)和濃度。 溶氧、濁度及固體含量：溶氧及濁度儀可提供監(jiān)測/優(yōu)化工業(yè)和市政用水等污水處理廠的基本參數(shù)。組件：對各種應(yīng)用提供組合式最佳解決方案，如可伸縮式支架。SS計（懸浮固體物濃度測量計）該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動清洗頭，德國E+H公司。產(chǎn)品概述：懸浮固體濃度分析儀內(nèi)置微處理器,配置先進(jìn),功能強大,應(yīng)用于對SS 檢測的工業(yè)處理過程中?？煽焖贉?zhǔn)確地分析出

55、不同條件和環(huán)境的懸浮固體濃度值,且連續(xù)測量,用來測量污水處理行業(yè)如污水處理廠。結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)置背光液晶屏，手/自動校準(zhǔn)，數(shù)據(jù)存儲，繼電器控制輸出（4個），歷史數(shù)據(jù)分析，RS-232  接口。測量單位 ppm或 mg/ l，且價格低廉。DO計（水中溶解氧測定儀）測量原理是覆膜式，電流測量傳感器。該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動清洗頭，德國E+H公司。型號：傳感器C0S4-2 變送器 C0M253-0010產(chǎn)品概述：測定范圍 DO:0.0019.99mg/l大氣中氧濃度:0.030.0%飽和率:0.0199.9%水溫:060；精度 DO:±0

56、.02mg/l；大氣中氧濃度: ±1%；飽和率: ±1%水溫: ±0.1；顯示：液晶顯示（DO,O2或飽和率,溫度同時顯示）；溫度補償：自動溫度補償；周圍溫度：045；校正方法：空氣中自動校正；水質(zhì)轉(zhuǎn)換：淡水/海水轉(zhuǎn)換測定；電源：電池供電（4節(jié)4.5v電池）；外形：儀器本身:75（W）×38（H）×180（D）mm,電極29×155；重量：300g；材質(zhì)：主體:ABS樹脂,探頭:PE,黃銅（鉻處理）污泥液位測量系統(tǒng)該裝置是通過濃度變送器，應(yīng)用成熟的雙-光束，脈動-光方法實現(xiàn)。包括濃度計、濃度傳感器、步進(jìn)電機(jī)控制器、跟蹤單元，德國E+H公司。型號：CUC101-A0產(chǎn)品概述： 產(chǎn)品運用光學(xué)原理的可靠的濃度測量，利用區(qū)域跟蹤浸沒式傳感器，直接兩虛測量濃度面。高度和濃度同時測量以檢測污泥輪廓。字母數(shù)字顯示，帶菜單引導(dǎo)的參數(shù)輸入和標(biāo)定。使用紅