自動控制系統(tǒng)對污水處理的重要性
時間:2022-11-02 10:14:03
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在城市污水處理廠的自動控制系統(tǒng)中通常采用集中監(jiān)測方式,同時輔以分散控制方式,中控室可以實時監(jiān)控整個污水處理廠的工作情況,具體的生產(chǎn)工藝控制采用就地單獨控制的方式。
1.1自動控制系統(tǒng)的特點
污水處理自動控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,涉及到的物理量也比較多,既有模擬量也有數(shù)字量;同時控制方式也多種多樣,包括實時控制和順序控制等,還有閉環(huán)控制和開環(huán)控制。同時,其最終控制對象是CODCr、BOD5、SS和pH值,這不同于一般控制系統(tǒng)。為了使污水處理過程中的上述參數(shù)合格,需要對處理設(shè)備的運行狀態(tài)、進(jìn)泥量和排泥量、各工藝段的處理時間、加藥量、進(jìn)水量及排水量等進(jìn)行綜合控制,這些都大大增加了自動控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前,污水處理自動控制系統(tǒng)已經(jīng)由簡單的邏輯控制發(fā)展到更為發(fā)展的分散控制階段,這使得自動控制系統(tǒng)有更好的開放性、適應(yīng)性和經(jīng)濟性及擴展性等。
1.2自動控制系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代污水處理自動控制系統(tǒng)通常設(shè)置有總站和子站,總站是指廠級的計算機系統(tǒng),子站指的是現(xiàn)場級的計算機系統(tǒng),實行的二級監(jiān)控集散模式。廠級的計算機系統(tǒng)主要是對污水處理廠的運行管理情況進(jìn)行集中監(jiān)測,對全廠所有工藝設(shè)備的控制和監(jiān)測主要通過對PLC的管理來實現(xiàn)。自動控制系統(tǒng)的子站主要包括以下幾個:鼓風(fēng)機子站、污泥回流泵房子站、鼓風(fēng)機子站、一級處理子站、回用水加壓泵房子站、污泥脫水間子站、配電子站等。自動控制系統(tǒng)采用通訊技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)構(gòu)建成等綜合技術(shù)以實現(xiàn)自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控。
硬件構(gòu)成包括COD、pH值、溶解氧等傳感器;采集控制單元包括PLC和數(shù)據(jù)采集模塊;中央監(jiān)控單元包括服務(wù)器等,另外還有一些輔助設(shè)備,如顯示器和打印機等。軟件構(gòu)成包括自行研發(fā)的軟件,還有主流的INTOUCH、FIX、WIZCON,KINGVIEW等。國內(nèi)自動化系統(tǒng)基本上都在Windows或NT上開發(fā)運行,用于Windows和NT上的數(shù)據(jù)庫引擎通常有SQLServer,MySQL,Interbase等。
1.3自動控制系統(tǒng)的功能
污水處理控制系統(tǒng)的功能包括:生產(chǎn)過程自動控制、實時在線監(jiān)視、故障顯示報警、聯(lián)鎖保護、自動生成報表等。這些功能能夠提高污水廠的處理效率,提高企業(yè)的管理水平和勞動生產(chǎn)率,保證設(shè)備正常運行,減輕工人的勞動強度。
(1)在線監(jiān)視功能在線監(jiān)視功能是自動控制系統(tǒng)的重要功能之一,借助該功能動態(tài)的工藝流程圖都可以在中控室的計算機屏幕上顯示,同時現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)、一些重要工藝參數(shù)的變化情況及儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)等也可以很清楚地顯示在子站界面上。可以很方便地利用鼠標(biāo)和鍵盤根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)對系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)。
(2)實時管理顯示管線狀態(tài)參數(shù),全線工藝流程圖,方便系統(tǒng)的維護。并且可以實時記錄操作過程,將操作行為按時間順序存入歷史數(shù)據(jù)庫,以便有據(jù)可查,責(zé)任到人。
(3)控制方式的選擇污水處理廠第一級由控制中心集中監(jiān)控,第二級由各子站PLC控制,對各操作設(shè)備進(jìn)行手動或自動選擇在控制系統(tǒng)中就可以完成。同時,應(yīng)將手動操作方式作為自動控制方式的一個補充。
(4)報警處理有設(shè)備出現(xiàn)故障時,首先預(yù)先設(shè)定的操作命令會對故障進(jìn)行初次處理,并且系統(tǒng)會顯示報警畫面,來提示操作人員對故障進(jìn)行處理。報警窗口分為兩部分:當(dāng)前報警和歷史報警。當(dāng)前報警會顯示目前存在的報警,已處理的報警消失后和它相關(guān)的報警信息都會從當(dāng)前報警中消失;歷史報警不僅顯示目前存在的報警并且報警得到處理后其相關(guān)的報警信息仍可以顯示和查詢。
2結(jié)語
自動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工控制方式相比,大大提高了污水處理自動化水平和管理水平,同時也大大提高了污水處理的質(zhì)量、減少了有害物質(zhì)的排放,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。由于污水處理的自動化技術(shù)在起步比較晚,我國在這方面與西方發(fā)達(dá)國家仍然有很大的差距,集中體現(xiàn)在缺乏自主研發(fā)的控制系統(tǒng)、核心設(shè)備和精密儀表的生產(chǎn)質(zhì)量較低、設(shè)備故障率較高、國產(chǎn)設(shè)備與國外設(shè)備的接口配套方面存在問題等。因此我們要加大這方面的研發(fā)投入,以進(jìn)口縮小與世界先進(jìn)水平的差距。
作者:吳海峰單位:重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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