自控技术在污水厂升级改造中的应用

第一篇：自控技术在污水厂升级改造中的应用

自控技术在污水厂升级改造中的应用

姚志明 文斌

天津市中环系统工程有限责任公司 300060 摘要：说明了污水处理厂升级改造过程中遇到的问题及解决方案。同时，描述了当今自动化控制技术、电视监控技术和工业控制网络技术在污水处理过程中的应用。关键词：升级改造、工业控制网络、二网合一

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

随着我国经济发展的加速，城镇居民人口的不断增加，工业污水与生活污水的排放量在逐年增加，环境质量恶化正在逐步加剧。为了提高环境质量，“节能”和“环保”的重要性也就越发的明显。经污水处理厂处理的达标水，具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高等许多优点。自动化控制系统为实现污水处理系统的高质量、低能耗、稳定运行提供了良好的手段，同时也使污水处理技术得到长足的发展和应用。

2、原有系统概况

东郊污水处理厂1989年8月开始建设，于1993年4月投入运行，污水处理厂设计平均流量40万m3/d，污水处理系统采用传统的活性污泥法，其中6万m3/d采用A/O法。污泥处理采用厌氧中温消化，沼气搅拌，带式脱水机脱水。氨氮、COD、SS三大主要污染物在处理后基本达到国家规定的二级出水标准。

为保证污水处理过程的安全性、可靠性和生产的连续性，污水处理厂的原控制系统设置了1个中央控制室及4个PLC分控站。中控室与分控站之间采用星型结构，使用RS-485进行网络通讯。各分控站主要负责对所管辖区域内主要工艺设备的自动监控和对生产过程的工艺参数进行监测，利用RS-485网络将数据上传至中控室。中央控制室可对全厂整个生产过程及工艺流程进行监视。污水处理厂设置有闭路电视监控系统，通过安装在厂区及车间内的摄像头，可以观测全厂的动态。

3、升级改造后实现的主要功能

工业控制网由数据服务器、监控计算机、交换机、可编程控制器和自动化仪表组成，每组PLC可单独作为一个分控站。分控站对污水处理的工艺过程进行分散控制，再由通讯系统、数据服务器、监控计算机组成的中央控制系统及中央控制室对全厂集中管理。该系统由三层组成，从上到下依次为信息管理层、控制层和设备层的金字塔结构，实现系统“集中管理、分散控制”的理念。其结构如图1所示：

图1 此次升级改造工程在原有系统的基础上新增设了1个中控室和4个分控站，并将原分控站作为分控子站纳入到新系统中。各分控站与中央控制室之间通过工业以太网进行数据通讯。网络系统采用光纤环型工业以太网，1000Mbps传输速率，全双工通信。网络系统如图2所示：

图2

4、改造过程中解决的技术难题 4.1、原有PLC系统的集成

升级改造的重点之一是：在保证原有系统正常运行的基础上，新系统需将原有系统纳入其中。由于原系统为10多年前的老系统，CPU模块及通讯模块的许多方面已不适合继续使用，在纳入新系统的同时，需对不适用的地方进行改造或更新。在改造方面，在原PLC基础上更换了通讯模块，CPU模块更新了软件，在中控室重新编制上位软件并将原上位软件功能完整集成。

4.2、工艺设备自带PLC系统纳入主系统中

污水处理工艺中包含有甲醇投加系统、加药系统、脱水系统等，各系统自带PLC系统，PLC品牌、型号不同。此次升级改造工程的上位软件使用的是GE公司的iFIX软件，PLC采用的是施耐德公司的Modicon Quantum系列产品，其他子系统采用的则有西门子公司的200、300系列PLC。将不同品牌、不同协议的系统集成进自控网络，还要保证系统的稳定就成了最大难点。针对这个问题，该系统采用了大量的第三方通讯软件及驱动，尽量利用常用的通讯协议如MODBUS、OPC等，这样就避免了各系统之间的通讯冲突问题，保证了系统的稳定性。

4.3、双中控室

此次改造原有中控室的同时，在另一处新增加一个中控室。两个中控室均能够对现场仪表及设备进行读取数据、状态监测和远程控制，能够同时记录工艺过程仪表及出水水质监测仪表的数据。两个中控室的任何操作不能相冲突。解决这个问题首先就需要对两个中控室的操作权限做出限制及操作确认，这样可以避免由于误操作而对现场设备造成的影响；其次就是控制限时方式，即当任一中控室对某一设备进行控制操作后，另一处的控制只能在规定的时间后生效，这样避免两个中控室同时控制，造成系统故障，也避免了由于频繁操作而对设备造成的损坏。

4.4、DLP显示屏

原系统的工艺流程图全部在模拟盘上显示，模拟盘只能静态的以线条形式显示工艺流程，已经不能满足现代化生产的需要。为了能够更形象，更直观的看到工艺过程参数及画面，在此次改造过程中安装了DLP大屏。DLP显示屏可以将多台计算机的显示画面融合、叠加显示。这样，操作人员就可以在监测工艺流程的同时查看该处的实时监控画面，及时掌握现场情况。

4.5、高清电视监控系统数字化

为了使操作人员更直观的监控污水处理的工艺过程，需将原有的电视监控系统进行了改造。首先，对原电视监控摄像机进行更换并在各重点工艺流程位置加装高清摄像机，同时使用高质量的视频编码器。视频编码器可将电视监控的模拟信号转换成数字信号，并通过以太网的TCP/IP协议进行传送。为了保证电视监控系统的画面质量，在视频转数字的格式上，选择的是清晰度较高但相对较占带宽的D-one格式。这样，就在保证了画面质量的同时也保证了电视监控信号能够融入整个工业控制网络中。

4.6、二网合一

由于将电视监控的视频信号转换为TCP/IP协议数字信号，百兆带宽的网络已明显不能满足系统的需要。为了保证系统数据的正常传输，需将光纤环网扩展成为千兆网络，这样就达到了使工业控制网络和视频监控网络二网合一，可以通过计算机接入环网查看数据或监控摄像机的实时视频，在节省投资成本的同时大大的提高了系统的灵活性。使用环网的另一个好处在于，即使网络的任意一处出现断点，网络仍然是连通的，不会影响到整体的系统运行，保证了系统网络的稳定性及可靠性。

5、结论 目前，该项目已通过天津市环保局环保验收，并通过环境保护部核查。该厂自投入运营以来，自控系统运行稳定、可靠，各项性能指标均达到了设计的要求，运行成本大大降低，节能环保效果显著，出水水质稳定，达到了国家1级标准，创造了良好的经济效益和社会效益。参考文献：

[1] 顾启峰，李玉庆，彭金利.天津污水处理厂升级改造工艺技术优选.全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会 论文集，江苏无锡2010.[2] 段永康.浅谈工业以太网的服务和应用.工业以太网与现场总线，1003-0492（2004）04-0040-03.

第二篇：吐鲁番市污水厂升级改造工程

吐鲁番市污水厂升级改造工程

【摘 要】本文就吐鲁番市污水厂的工艺情况，包括工艺设计尺寸、功能、运行参数、设备选型等内容进行介绍，选择符合当地实际情况的净水处理工艺，建设一座基建投资省、运行费用低、出水水质达标的污水厂。

【关键词】污水厂；A2O工艺；设计

吐鲁番市现状污水厂位于城南约1.2公里处，处理工艺为氧化塘，设计处理规模为2万m?/d，污水厂占地面积290亩。

根据《吐鲁番市城市总体规划》及吐鲁番市提出的评选全国卫生城市的要求，提出新建二级污水厂，污水厂在现状氧化塘原址建设，根据总体规划确定设计规模为近期规模（2015年）4万m?/d，远期规模（2030年）8万m?/d，污水厂建设用地面积84843.37?O，含?h期预留用地。

污水厂采用成熟的工艺，技术可靠，处理效率高，不仅能去除有机物和悬浮物，并能够满足脱氮除磷的要求，操作简单。工程建设期为2016年―2017年，工程总投资约1亿元。

一、设计进水水质

根据吐鲁番市的实际情况，目前的污水主要为生活污水，近期港城区会有一部分工业企业，根据水量预测到近期末，工业水量约占总水量的40%，对于新建污水处理厂服务范围内的工业企业，其出水在满足《污水排入城镇下水道水质标准》和《污水综合排放标准》下达标排放。因此预测吐鲁番市的污水水质如下：

二、设计出水水质

根据总体规划及环评的要求，确定本工程污水处理厂设计出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B级标准。详见下表：

三、污水厂工艺确定

工艺选择应针对当地原水水质的特点，以基建投资少、运行费用低，出水水质达标为出发点。污水厂采用A2O工艺，工艺流程如下图：

四、污水厂总平面

污水厂建设用地面积84843.37?O（含远期用地），主要生产构（建）筑物包括粗细格栅间及污水提升泵房、曝气沉砂池、初沉池、A2O反应池、二沉池、污泥回流泵池、污泥浓缩池、污泥脱水间（含污泥调理池）、鼓风机房及配电室等，附属建筑主要有综合办公楼、车库及维修间、锅炉房、值班室及大门等。水厂总平面是根据工艺要求结合周围环境进行的，将厂区分为生产区和生活区。生产区布置按工艺流程顺序自北向南布置。

五、污水厂主要建（构）筑物设计参数

1.粗细格栅间及污水提升泵池。

设计规模：土建按8万m?/d，设备按4万m?/d安装。

设置三道栅槽（近期一用一备，为远期预留一道），粗格栅栅槽宽度1.0m，格栅间隙20mm，细格栅栅槽宽度1.2m，格栅间隙10mm。格栅间池体： 15.5m×6m×2.85m；提升泵站池体： 9.6m×11.7m×5.45m；上部结构：面积289.31?O，H=6.4m。

格栅间主要设备为：回转式格栅除污机2台，单台功率1.5KW，齿耙回转式格栅除污机2台，单台功率2.2KW。

提升泵房主要设备为：共设大小泵4台，大泵2台（一用一备），参数为：Q=1500m3/h，H=12m，N=75Kw，小泵2台（一用一备），参数为：Q=750m3/h，H=12m，N=45KW。

2.曝气沉砂池。

设计规模： 8万m?/d。曝气沉砂池设计停留时间8分钟，有效容积584m?，有效水深2米，两格，单格宽度3.0m，污水在池中流速0.08m/s。池体尺寸为： 42.1m×7.1m×4.62m

主要设备：HXS桥式吸砂机1台，功率 2×0.37KW，罗茨风机2台，参数：Q=21m3/min，H=4m，N=30KW。

3.初沉池。

设计规模： 4万m?/d。初沉池数量：2座，内径D=24m，有效水深：3.7m，表面水力负荷：2.7m?/（?O?h），沉淀时间：1.4h，沉淀部分有效容积1612m?，沉淀池总高度6.07m。

主要设备：周边传动刮泥机2台，直径24m，N=0.37KW。

4.A2O反应池。

设计规模：4万m?/d。选取的主要设计参数为BOD5污泥负荷：0.12kgBOD5/（kg.mlss.d），回流污泥浓度：6000mg/l，污泥回流比：r=80%，混合液悬浮固体浓度2700mg/l混合液回流比：200%。

近期A?/O反应池2组，每组2格，单组尺寸为68.8m×43.8m×6.40m，有效水深5.5米，总有效容积30000m?，总停留时间18.52h，单格的容积为7750m?，其中厌氧段停留时间为1.8h，容积为750m?，缺氧段停留时间为6h，容积为2500m?，好氧段停留时间为10.8h，容积为4500m?。

主要设备：管式曝气器1316根，单根长度1m，单根通气量在6-8Nm?/h.m；内回流泵4台，参数为：800～1660m?/h，H=0.6～1.4m，N=5.0KW；潜水搅拌器28台，双曲面搅拌器4台，螺旋桨直径1000mm，P=1.5kw，高速潜水搅拌器8台，螺旋桨直径340mm，P=3.0KW，中速潜水搅拌器16台，螺旋桨直径620mm，P=5.5KW。

5.二沉池。

设计规模：4万m?/d。二沉池为辐流式沉淀池，周边进水，周边出水，二沉池设中心传动单管吸泥机。二沉池数量2座，内径D=40m，有效水深2.5m，表面水力负荷0.94m?/（?O?h），沉淀时间：2.5h。

主要设备：中心传动单管吸泥机2台，直径40m，N=0.37KW。

6.消毒间。

设计规模：土建按8万m?/d，设备按4万m?/d安装。设计两道渠道，近期一道，为远期预留一道，单格渠道的尺寸为：10m×1.016m，渠道深为1.57m。选用3000PLUS型模块10个，共计80根灯管，总功率为23KW。

7.鼓风机房及配电室。

鼓风机房与配电室合建，总建筑尺寸为：35.46m×22.78m×9.3m。

A2O池所需要的风量为18000m?/h（20℃），考虑吐鲁番市夏季高温（50℃），计算气体膨胀系数为1.1，则夏季高温时（50℃）所需风量为19800m?/h。风压为68.60KPa。

鼓风机设两座吸风塔，空气通过吸风塔顶部百叶窗进入，由底部的卷帘式过滤器进行过滤，再经过风道进入鼓风机。

主要设备：鼓风机采用离心式鼓风机，共3台，近期2用1备，为远期预留3台的位置。鼓?L机采用变频控制。参数为：q=165m?/min，P=68.8KPa，N=280KW。

8.污泥回流泵池。

设计规模：4万m?/d。回流污泥泵池将二沉池排出的一部分污泥回流至A2O池，将另一部分污泥送至贮泥池。尺寸为：19.3米×13.2米，贮泥部分的尺寸为：8.6米×3.9米，有效水深3.3米，有效容积为110.6m?。污泥回流量按100%回流。剩余污泥量为1703m?/d。

主要设备：污泥回流泵3台（2用1备），参数为：Q=800m3/h，H=10.0m，P=45KW；剩余污泥泵2台（1用1备），参数为：Q=70m3/h，H=10.0m，P=4KW。

9.污泥浓缩池。

设计规模：4万m?/d。本工程剩余污泥量为1703m?/d，含水率99.3%，浓缩后含水率达到95%～97%（即污泥固体浓度30～50kg/m?）。设置浓缩池2座，浓缩池直径14m，浓缩池面积为153.86?O，固体通量为38.7 kg/m?，浓缩时间12h，有效水深3.5m，总深度5.87m。

主要设备：垂架式中心传动浓缩机（带栅条）2台，直径 14m，池边水深4m，N=0.75KW。

10.污泥脱水间。

根据计算1703m?/d（含水率99.3%）经过浓缩后污泥含水率97%以下，污泥量约397.37m3/d。污泥脱水间安装3台压滤机。每台压滤机处理能力为6.0tDS/d，每天运行4个批次，每个批次的运行时间为4～4.5h。

污泥脱水间设置3座污泥调理池，单座尺寸为5m×5m×5m，有效容积为112.5m?。

本工程设计投加两种药剂，为无机絮凝剂FeCL3，助凝剂CaO，其中FeCL3的投加量为污泥绝干量的8%，CaO的投加量为污泥绝干量的17%。CaO料仓V=50m?，φ×H=2.9m×7.5m。

主要设备：厢式自动隔膜压滤机3套，过滤面积400?O，滤室容积7m?，单片滤布厚度1.0mm，滤板规格1500×1500×80，工作压力≤2.5Mpa，压榨压力≤2.0Mpa，过滤压力≤1.2Mpa。污泥进料系统、污泥压榨系统、水洗滤布系统、空气反吹系统、铁盐投加系统、泥饼输送系统等设备配套供应。建筑尺寸：L×B×H=55.55m×26.4m×12.9m。

11.除臭车间。

除臭车间按近期设计，主要考虑两部分区域的除臭，第一部分为格栅间及污水提升泵房，第二部分为污泥浓缩池、污泥脱水车间，在污泥转运车间内设设置离子除臭。共建两座除臭车间。

除臭车间一主要处理格栅间及污水提升泵池内的臭气，处理规模为5000m?/h。除臭车间一采用1套生物滤池除臭设备，填料为火山岩为主的复合填料。

主要设备：设2台引风机（1用1备），单台风量5000m?/h，风压3500Pa，功率7.5kw。

除臭车间二主要处理第二区域――污泥处理系统中污泥浓缩池、污泥脱水间板框压滤机平台底、污泥调理池的臭气，处理规模为1.5万m?/h。除臭车间2采用1套生物滤池除臭设备，填料为火山岩为主的复合填料。

主要设备：设2台引风机（1用1备），单台风量15000m?/h，风压3500Pa，功率22KW。

12.厂区污水提升泵井。

厂区的污水经过厂区污水泵井收集后，由潜污泵提升至前端的进水控制井，进行后续的处理。尺寸为：3.25m×2.5m×6.1m。

主要设备：潜污泵2台（1用1备），参数为：Q=50m3/h，H=12m，P=3KW。

六、结束语

目前污水厂正在建设中，污水厂建成后将极大的改善吐鲁番市的排水现状，升级污水处理工艺，提高出水水质。改善当地的生活环境。

参考文献：

[1]张中和，杭世?B，李艺.给水排水设计手册，第5册，城镇排水/北京市政工程设计研究总院主编.-2版.北京：中国建筑工业出版社，2003.[2]张自杰，林荣忧，金儒霖.排水工程下册.-4版.-北京：中国建筑工业出版社，1999.[3]室外排水设计规范（GB50014-2006）.

第三篇：污水厂升级改造项目建设情况汇报

&&厂升级改造建设情况汇报

07年5月份太湖蓝藻爆发，饮用水水质受到影响，6月份以来，为贯彻落实国务院关于治理“三河三湖”的重要精神和市委、市政府“6699”行动、环保优先“八大”行动的要求，加快太湖水环境治理，遏制水污染，保护水资源，**市排水总公司实施了下属三厂（&&污水处理厂、？？污水处理厂、？？新城污水处理厂）升级改造工程，使出水标准由原来的GB18918－2002一级B提高到一级A标准。

&&厂升级改造前期准备工作概况：

07年6月份，我公司邀请专家讨论污水厂升级改造方案，7月份委托中国市政工程华北设计院编制项目申请报告书，8月8日&&厂升级改造工程项目申请报告通过了省发改委组织的专家论证，8月20日取得了省发改委开展前期工作的批文、市环保局下发的关于&&、城北、太湖新城污水处理厂升级改造工程项目环境影响报告表的审批意见。9月份获得了省发改委关于核准&&厂升级改造工程项目申请报告的相关批文。

考虑到太湖水环境治理的要求高、任务重、时间紧，为确保改造的效果和合理的投入，我公司借鉴了国外先进成熟的处理工艺（如转盘过滤器过滤法、膜过滤法等处理工艺），根据&&厂的处理工艺及实际情况会同设计及二十多家科研机构对国内外几十种新工艺、新设备进行了比选。

6月至7月份，具体开展了以下工作：国家水中心实验室在&&污水处理厂进行大规模的全流程试验；河海大学和&&厂合作,针对A2/ O处理工艺进行节能减排的实验研究。同时委托国家水中心等有关单位进行了现场试验，形成了最终升级改造方案。

9月初**市排水总公司成立了三厂升级改造项目部，全面负责三厂升级改造项目的实施工作。项目部成立后，委托华北设计院编制了&&厂升级改造项目工程的初步设计，并于10月25日通过了专家评审。先后办理了国土、规划相关手续及施工许可证。同时，进行三厂升级改造工程中设计、监理、土建、安装、国产设备、进口设备的招标工作，与中标单位完成技术谈判及合同签定，做好&&厂开工前的各项准备工作。

&&厂升级改造现场建设概况：

&&污水处理厂：（20万m3/d）

2008年1月初&&厂施工正式开始，新建构造物有鼓风机房、脱水机房、加药间、二氧化氯消毒间、变电所、膜过滤车间、微滤布滤池(两座)、紫外消毒池、一体化除磷、高位出水井；改造构造物有一二三期生物池、曝气沉砂池、三期脱水机房。

截至目前完成情况：

新建构筑物土建结束，部分设备安装已完成（国产滤布滤池、加药间设备、二氧化氯、鼓风机、脱水机、进口滤布滤池、一体化除磷设备）；二期生物池改造完成池内所有改造施工，已投入运行，好氧区进口填料正在逐步投加；变电所高压、低压改造全部完成，已运行；加药间设备已投运；二期曝气沉砂池改造完成细格栅更换、调试；国产滤布滤池于7月8日通水试运行；滤布滤池上部钢结构安装完成，滤布滤池设备安装完成；一期生物池完成清淤工作，池内导流墙砌筑完成，曝气管、曝气头拆除完毕，正在进行新曝气管安装；主干道道路基本恢复。

目前&&厂二期5万吨改造土建已结束，已投入运行；深度处理方面：新建构筑物土建（除紫外消毒池）已结束；进口设备、国产设备大部分到货且完成安装，计划到8月份完成所有设备安装及调试；二期生物池改造已完成，一期生物池改造正在进行，8月下旬实施三期生物池改造，力争11月份完成。

存在困难：

三厂升级改造中，&&厂改造难度最大。由于&&厂为一个老厂，地下管线纷繁复杂，设备运行时间较长，且已满负荷运行。根据现场情况，变电所改造、出水管改造需涉及全厂或局部减产、停产，给厂内运行及管网上造成很大压力，已停产6次，：

1、总出水管改造需停产3次

a.总出水管第一次改造：进行一二期和三期出水水泥管上2个阀门的安装及接管工作，需停产10万吨。（3月19日已完成）

b.总出水管第二次改造：进行微滤布滤池及膜过滤出水管与一二期总出水管对接；原一二期出水水泥管更换成钢管；一二期及高位出水井出水管在交汇井中碰通，需停产10万吨（5月6日已完成）。

c.总出水管第三次改造：碰通微滤布滤池及膜过滤进水管，需停产10万吨。(已完成)

2、三期工艺管改造7月下旬需停产10万吨。（7月29日完成）

3、变电所改造需停产2次

a.原变电所低压柜改造5月29日需停产10万吨。（已完成）

b.新建变电所高压设备安装及外线改造 6月中下旬全厂停产。(已完成)。三厂升级改造工程工期紧、任务重、涉及面广，特别是&&厂改造工作量最大、难度最高、停水次数最多，至今还有很多工作没有完成，我项目部将全力以赴，争分夺秒抢抓工期，确保升级改造工程按计划完成。

**市排水总公司升级改造项目部

2008年7月29日

第四篇：plc在水厂加氯自控系统中的应用

PLC在水厂加氯自动控制系统中的应用

1引言

随着水厂“无人值守”工作的不断开展，对城市净水处理控制系统提出了更高的要求。计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展对于水厂控制系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展空间。水厂自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统，其中加氯系统的控制在整个水厂中的地位显得尤为重要，因为其安全、高效运行直接影响到水厂的供水质量，结合本人工作实际，现就 rockwell automation 的基于plc的controllogix系统在水厂加氯系统中的应用作些探讨。

2控制系统解决方案

水厂加氯系统的主要包括气源供给与压力切换、氯气投加、余氯分析、漏氯检测和吸收等四部分，典型工艺流程如图1所示。

图

1某水厂加氯系统工艺流程图

水厂加氯对控制系统的基本要求就是：可以远程集中监控生产情况(现场无人值班)，并能自动进行投加调整，保证水厂出水余氯符合控制指标要求；能对设备故障、生产异常等进行报警和紧急处理，确保安全生产。另外，从控制系统方面考虑，应满足集成化、控制灵活、安全可靠、可维护性、可扩展性、开放性等特点。

在选择控制系统方案时，可根据水厂加氯系统设备的实际特点和其对控制系统的功能要求，进行考虑。宜采用集散型控制系统，由厂级中央监控工作站和现场分散控制站组成全厂工业控制网，加氯现场控制站与中央调度计算机之间的通讯采用以通讯光纤为介质的高速工业以太网。这里我们以在众多水厂广泛采用的rockwell automation的新一代控制平台controllogix为例进行讨论，因为它是一种把i/o逻辑顺序控制和伺服运动控制集成在一起的plc控制系统。controllogix系统由通信模块、模拟量输入/输出模块、处理器模块等组成，各模块之间通过机架背板进行通信，组网和编程都比较方便。

水厂自控系统的组成如图2所示(虚线框内是加氯系统控制部分)。

图

2某水厂自控系统结构图

从图中我们看到，自控系统主要包括：

(1)plc现场控制站(例如加氯控制站)：主要功能是数据采集和控制输出，即实现远程i/o模块和通讯的功能，它主要包括模拟输入模块、数字输入模块、数字输出模块、以及通讯模块。

(2)主plc控制站：主要功能是通过预先编制好的控制程序，采用rsview32监控软件来完成对现场控制站i/o模块所采集的数据进行分析、运算并相应的输出结果。

(3)系统网络：controllogix系统通过enet模块，来实现在以态网中的数据传递，实现上下位机通讯；现场控制站之间通过cbnr通讯模块，完成controlnet控制网络的通讯功能。功能实现

3.1数据采集/处理功能

采集的信号主要有氯瓶重量、加氯机氯气投加量、漏氯报警、加氯机开/停状态；加氯机手/自动状态、加氯机故障、氯路瓶切换及电动球阀工作状态；空瓶信号检测等。

3.2主要控制功能

(1)实现工艺要求：真空加氯系统分为前加氯和后加氯系统。前加氯按比例流量投加，后加氯采用流量比例与余氯信号双因子复合控制投加。加氯机所需的流量信号由超声波流量计、余氯信号由余氯分析仪分别经plc在线检测输入至加氯机。氯库装有电子秤和自动切换单元，当接到“空瓶”信号后，自动进行气路切换提示换瓶。同时装有泄漏报警仪，当氯气泄漏时，通过检测泄漏报警信号经plc系统可自动打开排气扇、启动漏氯吸收装置，并且会自动关闭所有加氯系统等待故障处理。系统能实现加氯机的备用切换。

(2)控制方式：系统分现场手动控制、控制室远控和自动控制3种控制方式，由现场转换开关位置(或加氯机手柄状态)设定。现场手动控制用于在自动控制系统长时间停机、或plc停机、电气设备现场维护、或现场处理紧急事故时，最具优先权。远控控制为满足安全生产要求，进行单台设备的启/停，不影响其它任何设备的状态。自动控制方式下，plc对加氯工艺流程进行顺序控制、联锁控制、故障联锁控制、生产过程控制等功能。控制系统对违反工艺的误操作有识别功能，不予执行；对每台电气设备设计故障联锁控制功能；系统根据工艺要求，实现加氯流程中电气设备及控制参数之间的全自动联锁控制(加氯机硬手操、软手操联锁控制；自动切换装置控制两氯瓶源的电动球阀联锁控制；漏氯吸收装置和加氯机的联锁控制)。

(3)生产过程控制：前加氯scu流量配比控制器根据plc从原水流量计处采集的4～20ma流量信号，经运算处理同样提供一个4～20ma的比例输出，来控制一个带传感器的电动马达，对加氯机投加阀杆进行调整。输入信号可用流量系数来按比例变化，输出可通过剂量系数来按比例变化。控制输出如下确定：控制输出＝(输入信号)*(剂量系数)*(流量系数)。这里系数的设定可以根据工艺控制要求和运行经验合理设置。通过scu电路板上的两个继电器，开启马达增加或减小，使马达控制的传感器设置等于控制输出。同时反送电位器给出一个信号给plc，从而在上位机上可以远程监控加氯机的开启度，获得实时投加流量。如果输入流量信号下降到3ma之下，scu就发出无流量报警，并且驱动传感器到0位，关闭加氯机。

后加氯用pcu复合环控制器。它是双信号前馈控制，一个流量信号和一个余氯信号由plc提供给控制器，根据水的流量随时对传感器的位置进行调整(同scu)，同时plc把余氯分析仪的反馈信号给pcu，并与设定好的余氯值进行比较，经过一定的滞后时间后作出调节，直到实际值和设定值符合为止(类似pid调节)。工作原理如图3所示。

图

3对后加氯进行控制的pcu工作原理图

3.3 管理功能

控制系统具有各种操作功能，如自动操作/遥控/手动切换操作，操作员登录操作、“权限”操作等，并有误操作保护功能。具有显示功能，按工艺流程分画面、分系统实时显示和监视各流程的运行工况，通过动态、变色、闪烁、数字、棒图及曲线的方式实时监视各电气设备、工艺参数的工况，界面友好、全中文信息，便于操作和使用。对被测工艺参数设有实时/历史趋势功能，对重要电气设备的启/停、重要操作设有记录功能，还具有报警功能和打印生产报表，及历史储存功能。图4就是水厂加氯间运行的rsview32监控画面。

图

4加氯系统运行监控画面 结束语

本控制系统在某水厂已经安全稳定地运行六年多了，整个系统安全可靠、经济实用，操作方便、易于编程、维护。运行结果表明rockwell automation的基于plc的controllogix系统能充分满足水厂加氯系统的控制要求，在全自动运行方式下设备操作正确无误，数据采集与通讯正常，系统可靠性高，上位机监控方便，各项性能满足水厂工艺控制要求，同时减少了运行值班人员工作量、降低了生产成本，为实现现代化水厂“无人值守”的运行管理模式创造了条件。

作者简介

刘淑明(1977-)

男

工程师，毕业于山东工业大学自动化工程系，现供职于烟台经济技术开发区自来水公司，从事水厂自动化研究与应用工作。

参考文献

[1] rockwell automation．controllogix system user manual.[2] rockwell automation．rsview32 user’s guide.[3] rockwell automation．rsview32 getting results guide.[4] 刘滨,林恒,侯永海等．plc在海水处理自动控制系统中的应用.plc&fa，2002(1):29-30,41．

[5] usf/w&t．v2000系列自动控制加氯机使用手册(3000ppd).

第五篇：污水厂工艺改造提前竣工奖励

关于泸州市鸭儿凼污水处理厂工艺改造项目

提前竣工奖励费用说明

泸州市鸭儿凼污水处理厂工艺改造项目于2010年4月19日公开招标，中标单位为：厦门中联建设工程有限公司，中标工期为210天。为提前完成工艺改造项目，我公司在中标工期210天的基础上，要求施工单位缩短到180天，并给予提前一天奖励一万元的条件。我公司按此内容与施工单位签订了合同开工时间为2010年5月10日，竣工时间为2010年11月10日。施工单位在按照合同进行施工建设过程中，2010年6月初为确保该工程在2010年9月能达到泸州市2010年“十一五”总量减排目标和国家卫生城市复检的强制性迎检标准中的污水收纳处理要求，于2010年6月4日下午，市政府相关部门在泸州市兴泸污水处理公司召开了关于如何加快鸭儿凼污水处理厂技改工程进度的会议，会议决定：施工单位必须要倒排调整建设工期，即工程必须在8月30日前达到主要单位工程主体完成，移交设备安装单位进入设备安装调试，确保9月30日前闭水试验合格进入调试运行的目标。由此需要采取的一切确保建设完成的工期赶工保证措施可能涉及的费用，按特事特办和实事求是原则，由相关部门共同参与进行合理处理。