PDF《基于 +,- 的控制系统在污水处理中的应用》

文章编号: (())&) 收稿日期: 基金项目: 山东省重点科技攻关资助项目 作者简介: 王春艳 , 女, 山东成武人, 济南大学控制科 学与工程学院硕士生.

基于 +,- 的控制系统在污水处理中的应用 王春艳! , 王孝红! , 袁铸钢! , 马立志( (!. 济南大学 控制科学与工程学院, 山东 济南 (&))((;

(. 济南市水质净化二厂, 山东 济南 (&))%() 摘要: 给出了一套适合污水处理的以 +,- 为核心的分布式 控制系统, 并分析了该系统的整体结构、 任务分配、 控制方式 和一些重要控制回路的实施.与其它 +,- 控制系统相比, 本 系统硬件结构采用两台上位机互为热备, 主要现场控制站 +,- 双机热备以及通讯网络冗余, 从而保证了整个系统的高 可靠性和稳定性.实际运行证明: 该系统成功地实现了污水 处理的自动化控制, 提高了污水处理设备的运行效率和管理 水平. 关键词: +,-;

污水处理;

控制系统;

双机热备 中图分类号: /+(#%0 1& 文献标识码:

2 随着我国污水处理事业的高速发展, 以+,- 为核 心的分布式控制系统在污水处理行业迅速推广 [!] . 本文中将以某市一大型污水处理厂为例, 详细介绍 +,- 控制系统在污水处理中的应用. ! 污水处理工艺 该污水处理厂设计日处理污水 () 万吨.根据 进厂污水量变化大、 水质波动大等特点, 该厂设计采 用34 氧化沟 (双沟交替工作式氧化沟) 处理工艺. 该工艺具有较强的适应冲击负荷的能力, 它能快速 有效去除

253 (生化需氧量) , 还具有较强的脱氮除 磷、 运行稳定、 处理效果好、 污泥少等特点.工艺过 程主要分为预处理系统、 物化生化处理系统和污泥 处理系统 % 个部分, 其工艺流程见图 !. 图!污水处理工艺流程图 ( 控制系统结构 该厂的污水处理设备相对比较分散, 为减少大 量现场走线、 有效对生产过程进行监控、 分析、 管理 和优化, 自动控制系统采用 "集中管理, 分散控制" 的 原则, 由中央控制室、 % 个+,- 现场控制站和工业以 太网组成全厂计算机分布式控制系统 [(] .其控制系 统结构如图 ( 所示, 其中模拟屏 (含+,-*) 、 上位机、 集线器

672、 打印机位于中央控制室, % 个+,- 现场 控制站分别位于厂区的各构筑物内. 采用这种结构可以实现中央操作站两台上位机 互为热备, 主要现场控制站 +,-!、 +,-( 主机热备和 电源热备以及工业以太网网络冗余.这种关键环节 的冗余设计可以大大提高系统的可靠性和稳定性. (1! 中央控制室 [% $ *] 中央控制室集中实现对全厂污水处理过程的实 时监测、 分析、 管理和远程控制, 主要由两台上位机、 第!' 卷第 ( 期())& 年"月济南大学学报 (自然科学版) 8579:;

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: 7:=>49?=/@ (?AB1 C /DAE.) >FG1!' :F1( 8HI1 ())& 万方数据 图!控制系统结构图 马赛克模拟屏及其标准外设组成. 上位机硬件平台为两台研华 工业计 算机, 软件平台为运行在 )*+,-. /0 下的 1-+*2-3 #3- 45( 上位机监控软件.! 台上位机配置和功能相同, 互为热备, 一直在线运行.利用 1-+*2-3 #3-

45 ( 上 位机监控运行软件提供良好的人机对话界面, 具体 实现的功能如下: (') 显示整个污水处理厂的工艺流程图, 并分出 粗格栅、 进水泵房和氧化沟等 '6 个工艺单元局部放 大画面, 每个画面均可自由切换. (!) 生产设备的监控和工艺参数的采集、 分析与 给定.将#7$ 采集的实时工况、 过程变量、 水质指 标、 工艺参数, 实时在 $80 上直观显示出来.管理 人员通过鼠标和键盘下达各种调度指令, 进行工艺 参数设定. (6) 监控画面底端设有报警栏.无报警时自动 隐藏, 有报警时声讯报警并立即弹出当前报警信息 框, 所有报警信息均可在报警记录中查询, 方便以后 的运行分析. (9) 显示各种参数的历史曲线, 并根据要求配置 曲线的存储时间.主要有进水量、 溶解氧和 :;