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污水处理控制说明

环保工程

发布时间：

2013-12-3009:

41:

53　来源：

1.1污水处理控制说明

1、设备监控系统

用来完成对污水处理厂整个工艺流程所必须的数据采集，顺序控制，时间控制，回路调节和安全保护联锁。

系统具有自动控制功能，可由现场的PLC程序对现场设备实施自动控制；也可以由操作员在中控室监控计算机上经安全认证后，通过键盘或鼠标来控制设备的运行。

每个设备也都具有现场手动的功能。

粗格栅

A．工艺参数检测

在粗格栅设置1套超声波液位差计，所测数据为：

粗格栅前后液位差数值。

此信号以1～5VDC的标准信号送入PLC1系统，并设有现场液晶数字显示。

B．设备控制

粗格栅的设备控制包括2台三索钢丝绳牵引式格栅除污机和1台粗格栅螺旋压榨机。

粗格栅的操作方式分就地手动、时间控制和液位差控制三种方式。

当粗格栅除污机1#控制箱上的控制转换开关置于“就地手动”时，可通过操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制粗格栅除污机1#启动和停止，并将其状态信号传送到PLC1。

当粗格栅除污机1#控制箱上的控制转换开关置于“时间控制”时，PLC1按照预先设定的时间（通过监控计算机或操作终端设定）来控制粗格栅除污机1#间隔动作。

当粗格栅除污机1#控制箱上的控制转换开关置于“液位差控制”时，当粗格栅除污机前后的液位差大于PLC1的设定值（通过监控计算机或操作终端设定），PLC1输出粗格栅除污机1#启动信号，粗格栅除污机1#立即启动。

如果液位仍然增加到最后液位时，粗格栅除污机1#继续工作并且给出一个报警信号。

当液位差回到正常值时，粗格栅除污机1#按照正常顺序工作。

另外，在粗格栅除污机1#控制箱上设有“紧急停机”按钮。

当此按钮按下时，在任何操作方式下，粗格栅除污机1#都停止运行。

当粗格栅除污机2#控制箱上的控制转换开关置于“就地手动”时，可通过操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制粗格栅除污机2#启动和停止，并将其状态信号传送到PLC1。

当粗格栅除污机2#控制箱上的控制转换开关置于“时间控制”时，PLC1按照预先设定的时间（通过监控计算机或操作终端设定）来控制粗格栅除污机2#间隔动作。

当粗格栅除污机2#控制箱上的控制转换开关置于“液位差控制”时，当粗格栅除污机前后的液位差大于PLC1的设定值（通过监控计算机或操作终端设定），PLC1输出粗格栅除污机2#启动信号，粗格栅除污机2#立即启动。

如果液位仍然增加到最后液位时，粗格栅除污机2#继续工作并且给出一个报警信号。

当液位差回到正常值时，粗格栅除污机2#按照正常顺序工作。

另外，在粗格栅除污机2#控制箱上设有“紧急停机”按钮。

当此按钮按下时，在任何操作方式下，粗格栅除污机2#都停止运行。

粗格栅螺旋压榨机的控制分为就地手动和自动控制。

当粗格栅螺旋压榨机操作箱上的控制按钮置于“就地手动”时，通过操作其操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制螺旋压榨机的启停，并将其状态信号送到PLC1。

当粗格栅螺旋压榨机操作箱上的控制按钮置于“自动控制”时，PLC1通过和粗格栅除污机的连锁来控制螺旋压榨机的启动和停止。

螺旋压榨机应该首先启动，一段时间（操作终端或监控计算机设定）后格栅除污机才能启动，停止的循序正好相反。

另外，在螺旋压榨机操作箱上设有“紧急停机”按钮，当按下此按钮时，在任何操作方式下，螺旋压榨机立即停止运行。

进水泵

A．工艺参数检测

设置一套超声波液位测量表，所测数据为：

进水泵房液位，一套COD在线检测仪，所测数据：

有机化合物的含量。

此信号以4～20mA的标准信号送入PLC1系统，并设有现场液晶数字显示。

B．设备控制：

进水泵的控制方式根据水位对潜水泵进行起停控制，当水池位为-6.5m时运行1台水泵，当水池位为-6.0m时运行2台水泵，当水池位为-5.5m时运行3台水泵，当水池位为-5m时运行4台水泵，当水池位为-7.0m时水泵停止运行，采用4用1备，轮换工作，轮换时间为168h。

细格栅

A．工艺参数检测

在细格栅设置1套超声波液位差计、一套酸度及温度计、一套电导率测量仪、三套溶解氧分析仪，所测数据为：

细格栅前后液位差数值、处理厂进水的酸度和温度数值、处理厂进水的电导率数值、处理厂进水的溶解氧数值、处理厂进水的SS数值。

这些信号均以1-5VDC的标准信号送入PLC系统。

并设有现场液晶数字显示。

B.设备控制

细格栅的设备控制包括2台回转式格栅除污机和2台细格栅螺旋压榨机。

细格栅的操作方式分就地手动、时间控制和液位差控制三种方式。

当细格栅除污机1#控制箱上的控制转换开关置于“就地手动”时，可通过操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制细格栅除污机1#启动和停止，并将其状态信号传送到PLC1。

当细格栅除污机1#控制箱上的控制转换开关置于“时间控制”时，PLC1按照预先设定的时间（通过监控计算机或操作终端设定）来控制细格栅除污机1#间隔动作。

当细格栅除污机1#控制箱上的控制转换开关置于“液位差控制”时，当细格栅除污机前后的液位差大于PLC1的设定值（通过监控计算机或操作终端设定），PLC1输出细格栅除污机1#启动信号，细格栅除污机1#立即启动。

如果液位仍然增加到最后液位时，细格栅除污机1#继续工作并且给出一个报警信号。

当液位差回到正常值时，细格栅除污机1#按照正常顺序工作。

另外，在细格栅除污机1#控制箱上设有“紧急停机”按钮。

当此按钮按下时，在任何操作方式下，细格栅除污机1#都停止运行。

当细格栅除污机2#控制箱上的控制转换开关置于“就地手动”时，可通过操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制细格栅除污机2#启动和停止，并将其状态信号传送到PLC1。

当细格栅除污机2#控制箱上的控制转换开关置于“时间控制”时，PLC1按照预先设定的时间（通过监控计算机或操作终端设定）来控制细格栅除污机2#间隔动作。

当细格栅除污机2#控制箱上的控制转换开关置于“液位差控制”时，当细格栅除污机前后的液位差大于PLC1的设定值（通过监控计算机或操作终端设定），PLC1输出细格栅除污机2#启动信号，细格栅除污机2#立即启动。

如果液位仍然增加到最后液位时，细格栅除污机2#继续工作并且给出一个报警信号。

当液位差回到正常值时，细格栅除污机2#按照正常顺序工作。

另外，在细格栅除污机2#控制箱上设有“紧急停机”按钮。

当此按钮按下时，在任何操作方式下，细格栅除污机2#都停止运行。

细格栅螺旋输送机的控制分为就地手动和自动控制。

当细格栅螺旋输送机操作箱上的控制按钮置于“就地手动”时，通过操作其操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制螺旋输送机的启停，并将其状态信号送到PLC1。

当细格栅螺旋输送机操作箱上的控制按钮置于“自动控制”时，PLC1通过和细格栅除污机的连锁来控制螺旋输送机的启动和停止。

螺旋输送机应该首先启动，一段时间（操作终端或监控计算机设定）后格栅除污机才能启动，停止的循序正好相反。

另外，在螺旋输送机操作箱上设有“紧急停机”按钮，当按下此按钮时，在任何操作方式下，螺旋输送机立即停止运行。

旋流沉砂池

 旋流沉砂池的控制设备包括鼓风机、搅拌机、电动阀门、砂水分离器。

其操作方式分为“就地手动”和“自动操作”。

 当旋流沉砂池1#控制箱上的操作方式选择开关置于“就地手动”时，通过其控制箱上的操作按钮来控制其启动和停止。

 当旋流沉砂池1#控制箱上的操作方式选择开关置于“自动操作”时，PLC控制系统完成鼓风机和沙水分离器的定时连锁控制。

 当旋流沉砂池2#控制箱上的操作方式选择开关置于“就地手动”时，通过其控制箱上的操作按钮来控制其启动和停止。

 当旋流沉砂池2#控制箱上的操作方式选择开关置于“自动操作”时，PLC控制系统完成鼓风机和沙水分离器的定时连锁控制。

沉淀池和配水井

 沉淀池设备的控制包括2台全桥式周边传动刮吸泥机，其操作方式分为“就地手动”和“自动操作”。

 当刮吸泥机操作箱上的操作方式选择开关置于“就地手动”时，通过其操作箱上的“启动”/“停止”按钮来控制刮吸泥机的启停。

 当操作箱上的选择开关置于“自动操作”时，PLC控制系统根据工艺要求自动完成刮吸泥机的启停。

曝气池和鼓风机房

 生物池和鼓风机房的控制设备包括：

8台低速水下搅拌器，3台单级离心鼓风机，4台潜水回流泵及管式曝气管。

 A．工艺参数检测

 在曝气池和鼓风机房设置一套压力变送器，一套气体流量计、一套溶体氧分析仪、二套酸度及温度仪，所测数据为：

鼓风机出口总管压力、进入曝气池的空气流量、曝气池的溶解氧数值、曝气池酸度和温度数值。

这些信号均以1～5VDC的标准信号送入PLC系统，并设有现场液晶数字显示。

 B．设备控制

 8台低速水下搅拌器的控制方式为“就地手动”和“自动操作”。

 当低速水下搅拌器箱上的选择开关置于“手动操作”时，通过其相应的操作箱上的“启动”/“停止”按钮控制水下搅拌器的启停。

 当低速水下搅拌器箱上的选择开关置于“自动操作”时，PLC根据和鼓风机系统PLC的联锁，自动控制8台水下搅拌器的动作。

 当鼓风机系统（成套）的采用就地操作时，由鼓风机PLC提供手动操作，而其选择自动操作时，由PLC1根据工艺，依据生物池溶解氧的含量控制鼓风机导叶，进而完成对鼓风机出风量的控制。

氧溶解的连锁值可在PLC操作终端和监控计算机上设定。

污泥回流泵 

 在污泥回流泵房内有3台泵（2用1备）其开泵时间及泵的数量由PLC系统进行控制。

PLC与泵的启动/停止信号联锁。

PLC显示每台泵的“启动、停止、故障”信号。

 在泵房后的剩余污泥电动阀由PLC控制其定时开停，当检测二沉池内的泥位高于限定值，电动阀则连续运行，直至池内的泥位达到正常时剩余污泥电动阀恢复定时开停状态。

紫外消毒池

 设置两台浊紫外消毒机、一台潜水泵 

出水计量槽 

 设置一套超声波液位计，一套COD在线检测仪

配电系统

 对配电房内的断路器、自动重合器、自动分断器、总电流、总电压、总功率、总无功电能消耗、变压器的油温、瓦斯保护、过负荷进行检测。

2、监控画面

 厂级显示：

包含整个供水系统的运行状态总貌，显示出主设备的状态、有关参数以及控制回路中过程变量与设定值的偏差。

可以采用一次击键即能调出用于监控的其它显示画面。

若任一监控回路出现报警，用改变颜色的方式进行提示。

 功能组显示：

包含过程输入变量、报警条件、输出值、设定值、回路标号、缩写的文字标题、控制方式、报警值等。

功能组显示画面包含所有调节回路及顺控回路。

 细节显示：

细节显示可观察以某一回路为基础的所有信息，细节显示画面所包含的每一回路的有关信息，其细节可与用户协商。

 标准画面显示：

包含报警显示、趋势显示、成组显示、棒图显示等。

 其它显示：

包含帮助显示、系统状态显示等。

报表打印：

使用用户指定的格式将所有历史记录制成打印表格。

报表包含交接班记录、日报、月报、操作记录、设备运行记录等。

 历史数据的存储和检索：

对重要的过程数据和计算数据进行在线存储，并可保存至少48小时，当发生事故时可以立即调出相应的趋势画面。

用户可定期将这些数据转存成历史数据。

用户可以根据数据的组号、测点号、测点名称、时间间距等任一项目来检索所存储的历史数据。

3、工业电视监视系统

 连续监视厂前区、粗格栅及进水泵房、细格栅间、旋转沉淀池、生物池、鼓风机房、沉淀池、污泥脱水机房设备运行状态。

4、污水处理I/O点表设计

 本厂房监控系统的现场I/O点设计，有以下三部分系统：

进水泵房控制站（粗格栅、进水泵房、细格栅、沉沙池、初沉池等）、鼓风机房控制站（鼓风机房、A/O生化池、回流污泥泵井、配电站等）、脱水机房控制站（脱水机房、二沉池、消毒槽、计量槽等），设备I/O点配置要求如下（含20%的余量）：

进水泵房控制系统：

DI：

共67点

DO：

共46点

AI：

共16点

AO：

共6点

鼓风机房控制系统：

DI：

共146点

DO：

共84点

AI：

共26点

AO：

共14点

脱水机房控制系统：

DI：

共84点

DO：

共43点

AI：

共11点

AO：

共5点

5、电力系统监控设计

高压配电系统包括有：

进线配电回路、母联回路和馈出配电回路，有关系统监控信息如下：

回路遥测信息（AI）：

各进线和馈出等所有回路的电气参数，包括三相电压、电流、频率、功率因数、有功、无功功率和电度。

回路遥信信息（DI）：

各进线、馈出和母联开关、接地开关状态、抽屉操作柜位置和本地远程切换开关状态，过流、速断保护等故障信息。

回路遥控信息（D0）：

控制各进线、馈出和母联开关闭合操作。

高压保护信息（可选）：

包括有进线回路电网故障时的电压、电流波形（故障录波），回路保护动作的时间和事件记录，电网谐波分量。

便于分析供电电网波动、雷击时，电网电压参数。

 针对以上要求，现有的电力监控系统只是部分配电回路局部实现了信息采集功能，系统改造方案推荐采用以配电回路为独立监控对象的智能回路采集仪结构，实现高压配电系统的集中监控和数据采集。

（1）电力系统特性说明

电力系统的特殊性主要表现为回路特性和参数特性，具体为：

回路特性：

电力系统按电压等级区分，包括有220KV/110KV/35KV/10KV/0.4KV，系统是由许多结构完全一致的电气回路组成，首先依据各回路的电压等级不同，电气回路有不同的监控要求，同一电压等级的回路又因其负荷大小（主要指低压回路0.4KV）也存在不同的监控要求；将以上要求规范化，可以看出电力监控对象是由一定类型的标准的监控回路组成。

参数特性：

电力系统每一个监控回路的监控参数非常多，包括电压、电流、功率、频率、有功功率、电度以及无功参数等，传统方案采用变送器+采集设备配置,监控系统投资大、接线复杂。

但考虑到同一回路所有电气参数之间的特殊性，它们之间存在一个内在的关联本质，只需高速采集系统的电压、电流信号，该回路的所有电气参数均可通过计算得到。

这就是电力系统的参数特性,基于电力监控回路的参数特征，应运而生的交流采样系统即电力智能监测仪包括有美国的AAP系列和瑞士DAE系列等众多品牌，使电力监控系统的结构发生了革命性的变化，可靠性高、最小分散至每个单一回路的系统是电力监控系统的最新结构特征。

（2）智能电力采集仪

一般智能监测仪：

能适应三相三线和三相四线回路接线方法，同时测量并本地显示电压、电流、有功、无功、频率、功率因数和电度，系统检测精度电压、电流0.2%，其它参数为1%，标准RS485通讯接口。

回路智能监测仪（RTU）：

在具备上面检测基础上，考虑电力对象的回路特性，配有开关量输入输出功能（4入2出），称之为智能回路电力监测仪，可完全按回路数量配备监测仪表。

智能遥信、遥测、遥控模块：

多路（16路）遥信和遥测输入或六路遥控输出，具有标准RS485通讯接口，方便和智能监测仪连接在统一现场总线，辅助系统采集其它环境和单回路电流变量。

SOE遥信模块：

32路遥信量输入，开关变位具备带时间记录的SOE功能。

PLC集中采集系统：

为通用集中采集设备，可辅助电力智能采集仪，组成性能价格比优越的电力监控系统。

（3）高压配电监控系统设计

高压配电系统的最大特征是，配电回路少（相对于低压配电回路），回路监控信息量大，应该说采用回路监测仪（RTU）实现集中监控为最佳方案。

系统具体实施时，只要在每台高压配电柜内安装一台智能回路监测仪，通过对现有高压配电柜内二次接线的改造，正确连接PT、CT和遥信、遥控信号，利用回路监测仪自带RS485通讯接口与中央计算机连接通讯。

另外，RS485通讯总线最大通讯距离和设备数分别为1200m和32台，具体设计实施应控制在1000m和25台左右，确保系统循环通讯周期和扩展能力。

6、动力网络监控总图