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可编程逻辑控制器在污水处理厂中的应用 摘要：分析了污水处理厂中使用的DCS（集散控制系统）的特点，提出了实现 FCS (现场总线控制系统)的方案：即给机电设备配置基于PLC(可编程逻辑控制器)机旁控制箱，使得机电设备成为智能控制器，从而组成FCS系统。该控制系统在实际运行中情况良好，可以满足污水处理厂工艺控制要求，表明此种结构的控制系统可在污水处理厂广泛应用。 关键词：污水处理厂；现场总线控制系统(FCS)；可编程逻辑控制器(PLC) 中图分类号: TP273 文献标识码: B 文章编号: Application of Programmable Logic Controller (PLC) in Sewage Treatment Plant Zhu Mingrui, Shen wei (Shanghai Urban Construction(Group)Corp. Zhu-Yuan Sewerage Treatment Construction Development Co., Ltd., Shanghai 200137, China) Abstract: The characteristics of DCS (distributed control system) used in sewage disposal plant widely were analyzed. A solution of fieldbus control system (FCS) base on a kind of an intelligent controller which was composed by electromechanical equipment and PLC controlbox was designed. This solution has good operation situation in practice and can meet process control requirement. It shows such solution can be applied widely in sewage plant. Key words: sewage plant; fieldbus control system (FCS); programmable logic controller (PLC) 1 污水处理厂控制系统分析 1.1 污水处理厂控制系统现状及问题 在污水处理厂的日常运行中，不同工艺有不同的控制要求，比如采用氧化沟工艺或是传统活性污泥工艺的污水厂多为启停进出水泵、鼓风机、污泥回流泵、格栅以及开关闸门等简单的开关控制； CASS工艺的污水厂要求对生物池进水、曝气、沉淀、出水这个流程进行顺序控制[1,2]。目前污水处理厂普遍使用集散（DCS）控制系统，其结构如图1所示： 图1：DCS系统结构图 Fig1：Diagram of DCS System Structure 集散（DCS）控制系统基本控制思想是分散控制，集中操作，分级管理，灵活组态。所有现场设备均通过单独的电缆分别与现场控制单元的输入输出（I/O）接口相连，向现场控制单元传送4~20mA的模拟量信号或是接收24VDC的状态信号，现场控制单位将这些信号进行收集、计算，并发出命令控制现场设备。该部分称为现场控制层。操作员站和工程师站构成了监控管理层，通过监控网络与现场控制层交换数据：操作员站进行过程控制，运行状态显示,历史趋势曲线显示，报警状态显示等工作；工程师站负责系统管理，控制组态等工作。大部分污水处理厂采用DCS控制系统，系统中PLC作为现场控制单元，并根据PLC选用不同监控网络通讯协议。例如松原市江南污水处理厂使用欧姆龙PLC，监控网络通讯协议选择Controller Link；北碚污水厂使用西门子PLC，监控网络通讯协议选择Profibus FMS [3]。 随着经济发展和社会进步，人们越来越重视环保事业，中大型污水处理厂得以大量修建。单个污水处理厂处理规模增加，厂区面积和工艺设备均随之增加，进而带来了两个主要问题：对于系统网络来说，通讯距离变得更长，需要传输的数据更多；对于现场控制层来说，每个控制单元负荷更重。原来一个控制单元可能控制处理10个现场设备，现在要控制处理上百个现场设备，一旦某个控制单元出现故障，就会导致大量现场设备停运。以上问题如不能解决，污水处理效果将得不到保障，整个污水处理厂正常运营也将受到严重影响。 1.2 改进方案的分析和选择 方案一：监控网络选用工业以太网，完全满足大量数据长距离实时通讯的要求；现场控制单元选用技术成熟运行可靠，功能强大的大型PLC，该类PLC有多种I/O模块、通讯模块及控