污水處理無(wú)人值守智能監(jiān)控中心，污水處理廠控制系統(tǒng)通過(guò)在線實(shí)時(shí)采集，將進(jìn)、出水的氨氮、磷、色度等工藝過(guò)程控制和主要指標(biāo)的回流比、溶解氧、污泥濃度等指標(biāo)進(jìn)行綜合分析并且通過(guò)曲線進(jìn)行對(duì)比，對(duì)工藝實(shí)施科學(xué)控制。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、跟蹤經(jīng)常變化的水處理情況，檢測(cè)不同時(shí)間的水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)現(xiàn)實(shí)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并記錄下來(lái)，以備在需要的時(shí)候查閱。

通過(guò)分析數(shù)據(jù)趨勢(shì)走向，隨時(shí)調(diào)整個(gè)設(shè)備及工藝過(guò)程參數(shù)，使其達(dá)到優(yōu)化控制狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，節(jié)省能耗。采用計(jì)算機(jī)代替全部人工操作，減少事故，保證安全，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人力，甚至可以完成許多人工難以完成的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守功能。提高運(yùn)行的可靠性。

污水處理廠自控系統(tǒng)通常由污水廠與廠外泵站兩部分組成。污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的核心是監(jiān)控系統(tǒng)的PLC與通訊網(wǎng)絡(luò)，其性能對(duì)于污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)具有決定性作用，PLC與通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇要符合污水處理自動(dòng)化實(shí)際監(jiān)控需求，這是確保污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。

1、 通信網(wǎng)絡(luò)
國(guó)內(nèi)污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常采用監(jiān)控總中心、區(qū)域監(jiān)控分中心與監(jiān)控站三級(jí)管理體制。監(jiān)控站由于不能直接控制污水處理廠的外場(chǎng)設(shè)備，所以工程界通常把監(jiān)控系統(tǒng)劃按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分為信息層、控制層與設(shè)備層三層。

信息層主要承擔(dān)不同廠家設(shè)備間的信息傳輸，目前常用工業(yè)以太網(wǎng)作為信息網(wǎng)絡(luò)，而且目前絕大部分PLC廠商都支持該網(wǎng)絡(luò)，并基于原有的TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上研發(fā)出更高實(shí)時(shí)性的產(chǎn)品。因Eth－ernet具有的高信息量?jī)?yōu)勢(shì)，在污水處理廠自動(dòng)化系統(tǒng)中各個(gè)控制分站與監(jiān)控中心的大量數(shù)據(jù)傳輸主要通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。

控制層主要基于現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的隧道區(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò)，由于選用標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行組網(wǎng)，不僅在通信中具有較好的實(shí)時(shí)性，接口還兼容標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放協(xié)議，可在總線上很容易連接外場(chǎng)設(shè)備，便于監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展。目前污水處理廠自動(dòng)化系統(tǒng)中主要應(yīng)用LonWorks、Con－trollerLink、Inetrtbus等總線，由于其傳輸高速、可靠性高，能夠滿足PLC與計(jì)算機(jī)、PLC之間及其它設(shè)備間進(jìn)行大量數(shù)據(jù)高速傳輸。為提高系統(tǒng)可靠性，控制層網(wǎng)絡(luò)多采用線纜和光纖作為傳輸介質(zhì)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

設(shè)備層通常通過(guò)DeviceNet、Modbus等總線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與PLC、遠(yuǎn)程I/O端口及儀表間的通訊，DeviceNet由于已成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)總線而被廣泛應(yīng)用。

近來(lái)年由于以太網(wǎng)應(yīng)用的廣泛而使人們更關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)總線，以太網(wǎng)最終能否取代現(xiàn)場(chǎng)總線一直爭(zhēng)論不休。畢竟在某些主要性能指標(biāo)上現(xiàn)場(chǎng)總線有明顯優(yōu)勢(shì)。以太網(wǎng)的CSMA/CD訪問(wèn)方式本質(zhì)上沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)總線所采用的令牌環(huán)和令牌總線訪問(wèn)方式的實(shí)時(shí)性高，因此協(xié)議封裝、分時(shí)訪問(wèn)控制等方式還不能實(shí)現(xiàn)本質(zhì)改變。目前的技術(shù)還不夠成熟，比較穩(wěn)妥的方法是將現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于控制層。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在不遠(yuǎn)的將來(lái)在控制層上還是有可能取代現(xiàn)場(chǎng)總線的。

2、 監(jiān)控分中心及上位監(jiān)控軟件

監(jiān)控分中心通常設(shè)置多臺(tái)工控機(jī)用于水廠調(diào)度系統(tǒng)、加氯間、濾站、送水泵房等監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)污水廠內(nèi)設(shè)備狀態(tài)顯示、自動(dòng)控制、分析報(bào)表等工作。而且還設(shè)置多臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的通訊。




3、 選擇PLC

污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)要求PLC有更高的性能，首先，PLC也是污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制器核心，要具有穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢(shì)，能夠預(yù)處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行集中傳輸，故障保護(hù)能力較高；
   第二，控制分站中的控制器要具有能夠獨(dú)立控制分區(qū)各項(xiàng)任務(wù)的能力，當(dāng)監(jiān)控站或者監(jiān)控中心意外停止運(yùn)行時(shí)，相鄰區(qū)域控制器也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換；
   第三，某控制站中的控制量如發(fā)生變化，就要按預(yù)定方案采取適宜措施，對(duì)相關(guān)區(qū)域設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
   所以，一定要具有實(shí)現(xiàn)集中或獨(dú)立工作方式，特別是可以在獨(dú)立控制時(shí)實(shí)現(xiàn)與相鄰控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)處理、容錯(cuò)等功能模塊。對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)性能及運(yùn)營(yíng)周期等因素綜合考慮后選擇適宜的設(shè)備，特別在氣候環(huán)境條件惡劣情況下以及相對(duì)規(guī)模較大的污水處理廠，一定要選用如Schneider的2Quantom系列等性能更高的雙機(jī)熱備冗余PLC。

通常環(huán)境下或規(guī)模相對(duì)較小的污水處理廠，一般多采用Quan－tom140系列標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)與多種現(xiàn)場(chǎng)總線的支持性、系統(tǒng)開(kāi)放性及兼容性都較好，采用遠(yuǎn)程智能分布式結(jié)構(gòu)控制方式，能夠滿足污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)處理的不同要求。

二、應(yīng)用
 
 1、污水處理控制裝置構(gòu)成

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