工业废水及回用水处理自动化总结归纳.ppt

工业废水处理系统的自控设计 一 工业回用水处理系统自控现状 污水处理厂回用水分厂采用的污水处理工艺有生物陶粒接触氧化法，针对市政二级净化水进行深度处理，达到工业用冷却水的标准，用于工业生产中，以便污水资源化,实现对水资源的保护和利用。该工艺原有控制系统完全是手动操作，工艺运行极不稳定，事故率极高，维修工作量很大，不能保证用户的稳定用水。　 自控系统设计的基本思路 回用水工艺完成的是对污水的调控。由于被控象水质、水量的多变性和不确定性，给实现工艺的自动化控制带来了一定的难度。 考虑到回用工艺具有一定的统一性，但各个单元又有其相对的独立性，更适合分散控制，以及工艺实现要求对现场设备进行大量的顺序逻辑控制，而对反馈调节的要求相对较少等情况，控制设备采用Profibus总线技术组建了具有分布式结构的计算机自动控制系统，建立了二层式控制网络。 自动控制的系统构成 第一层：生产过程控制层。 主要由现场PLC、远程I/O链、在线检测及分析仪表、电控设备和调节设备等组成，分为4个PLC控制站，其主要功能是完成工艺控制，对数据进行采集处理并传递信息。 自控系统第一层结构 智能化在线检测及分析仪表：电磁流量计、气体流量计、温度计、超声波液位计、pH分析仪、余氯分析仪和COD分析仪。 这些仪表均是以4 mA~20 mA DC的标准信号送入现场PLC控制站进行数据的分析处理、报警和信息传递,同时现场PLC控制站发出同样的标准信号来控制某些连续动作的装置,如调节阀等。 自控系统第一层结构 现场PLC控制站也可以控制继电器或中间继电器,从辅助触点上取得开关量输入信号,以获得设备的运行状态和操作状态,如泵的运行/停止、阀门的开/闭等信息。现场PLC还可以发出开关量输出信号,用来触发执行机构,从而实现工艺调控,对设备运行进行连续控制。 自动控制的系统构成 第二层：集中监控层,又称中心控制室 主要由工业控制计算机、网络服务器和输入/输出设备组成。两台工控机互为备用,通过操作权限的设置,分别承担操作站及工程师站的职能。 自控系统第二层结构 作为整个自动化控制系统中人机信息交换的中心，工控机等设备长期在线运行，定时检测各现场PLC控制站采集的数据，对各工艺参数、动力设备的工作状态进行实时显示、记录、存储、打印和事故报警等。系统操作人员在操作站可以通过输入、输出设备调整生产设备的工作状态。 自控系统的控制原则 控制系统综合了安装调试、单体运行、联动运行及维护检修等因素,依据分级控制的原则,设定了现场控制、远程集中控制功能。其中现场控制拥有最优权;集中控制可根据工艺要求及设备条件,实现手动操作和自动操作。 处理工艺中主要控制流程的实现 1 流量的控制 在污水回用工艺中，污水必须维持在一个恒定的流量，这就要求提升泵在保证工艺流程压力的前提下，输出一个恒定的流量。由此，提升泵设置为2台，一开一备，采用变频调整系统，以此调节提升泵电机的工作频率f，形成对流量的闭环反馈控制从而达到对污水流量的控制。 流量的控制过程 设定工艺流程所需的污水流量Q=N(常数)，在工频状态下起动提升泵，当出水压力为0.45 MPa时，打开出水电动蝶阀M，M的开度在调试过程中进行确定，其数值要确保管网的压力同时保证工艺上所需的流量。系统检测Q=N，若检测到QN，操作站发出降低电机 运行频率f的指令；若QN，操作站发出提高电机运行频率f的指令;直至检测到Q=N时,维持电机运行频率f，完成对流量的控制，系统处于恒定运行状态。 二 其他工艺的自控实现过程 工艺流程作为一个整体，由相对独立的各个单元组成，每个单元都有泵、阀门等污水净化专用设备，这些设备均是根据工艺参数、固定的周期按一定的逻辑关系进行开/停或开/闭控制，所以每个单元的控制方式为顺序逻辑控制，如对前滤池的工艺控制。另外，对工艺过程中具体参数———温度、压力、流量和液位的控制则由反馈控制来实现。 自控系统的抗干扰措施 减少、消除干扰源，从电源、接地、软件设置及施工等方面采取相应的措施: 电源采用15 kVA的UPS，以确保供电质量； 设置独立的接地网，加装直流隔离变压器，有效地将系统地与动力接地网分离； 系统软件中设置有监控、报警等功能，对重要设备的运行设有各类保护，如对提升泵设置了高低压保护、过负荷保护等等； 在施工中尽可能地选用屏蔽线、双绞线，做好接地措施，尽可能避免平行走线。 自控系统的抗干扰措施 控制系统稳定运行的保证之一是抗干扰措施设置合理、科学。由于电网的波动、现场变频设备的使用等等，使置于所射频场内的控制、检测组件受到严重的电磁辐射干扰。另外，大量的电源线、信号线使得干扰源侵入计算机系统，造成传导干扰。 总结