污水處理廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設計與優(yōu)化運行研究.pdf

1、當今社會，伴著工業(yè)生產(chǎn)自動化水平的飛速進步、人民物質(zhì)文化生活水平的小康化以及城鎮(zhèn)化速度的加快，新興城市尤其是中小城鎮(zhèn)工業(yè)廢水、生活污水的排放量劇增，使城鎮(zhèn)污水處理廠的負荷不斷增加，污水處理高能耗的問題日顯突出，污水處理系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化升級迫在眉睫。我國“十二五”規(guī)劃中的節(jié)能減排工作方案和污水處理設施建設規(guī)劃，都提到了要利用合理的污水處理工藝和先進的控制方法策略，實現(xiàn)污水處理節(jié)能減排降耗。
　　本文以實際項目中的A2O工藝型污水處理

2、控制系統(tǒng)為研究對象，首先介紹了A2O型污水處理工藝流程原理，即在生化處理部分采用厭氧-缺氧-好氧法，具有良好的脫氮除磷功效;然后并對流程中的各個工藝階段的設備、能耗情況進行了分析，尋找可以實現(xiàn)節(jié)能降耗的途徑;根據(jù)工藝的要求、設備的類型以及運行的方式，進行了污水處理自動化監(jiān)控系統(tǒng)的硬件選型設計，根據(jù)廠家要求選用ABB公司的AC500系列PLC，并詳細介紹了AC500系列PLC各種輸入/輸出模塊的功能特點以及接線使用方法，講解了利用AC50

3、0系列具有強大通訊功能的通信模塊建立整個控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接，還對系統(tǒng)的保護接地和屏蔽接地進行了說明;系統(tǒng)采用分布式網(wǎng)絡控制，監(jiān)視操作層和運算控制層之間采用光纖以太環(huán)網(wǎng)，保證整個系統(tǒng)的高速信息交換和冗余穩(wěn)定性;現(xiàn)場設備層和運算控制層之間利用通用的工業(yè)現(xiàn)場總線技術，完成了智能設備的連接以及遠程I/O的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)了對現(xiàn)場設備的集中監(jiān)控。
　　本文中采用的ABB公司的可編程控制器的編程配置軟件Control Builder基于CoDe

4、Sys平臺開發(fā)而來，它建立在高級編程語言的基礎上，功能強大，支持多達六種編程語言，方便編程人員分工合作;利用編程軟件可以離線編寫或者在線更改PLC內(nèi)部的程序、自動識別硬件并實行配置、方便的規(guī)劃網(wǎng)絡，并可以輕松快捷的將編制的程序以及硬件網(wǎng)絡組態(tài)配置的上傳下載，還可以進行離線仿真、變量在線監(jiān)視等功能，為編程技術人員提供了很好的使用環(huán)境。上位機組態(tài)軟件采用西門子公司的WinCC，作為服務器與客戶機，利用其OPC通信功能實現(xiàn)與PLC的數(shù)據(jù)交換，

5、結(jié)合強大的圖形顯示能力、報警處理能力，實現(xiàn)了生動形象的工藝畫面模擬以及各個工藝階段設備及工藝參數(shù)的實時顯示;利用其腳本編輯功能編寫了基于時間和事件的處理程序，并采用第三方Active X控件，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)的報表生成等。
　　利用強大的大屏拼接墻顯示技術，集合現(xiàn)場各監(jiān)控攝像頭，設計了DLP大屏視頻監(jiān)視系統(tǒng)，使操作人員可以實時監(jiān)視現(xiàn)場各工藝過程的狀況，根據(jù)系統(tǒng)狀況及時作出相應控制策略調(diào)整。
　　本課題剖析了污水凈化處理過程中每

6、個工藝段具體的能源消耗狀況及所占的比例，然后根據(jù)能耗相對較大的幾個工藝段，分別提出了相應的節(jié)能降耗優(yōu)化控制策略。其中曝氣鼓風系統(tǒng)采用仿人智能控制，絮凝劑添加系統(tǒng)利用模糊PID優(yōu)化自調(diào)節(jié)策略，污水提升采用基于移位邏輯的輪詢控制方式，分別具體敘述了各控制方法的理論依據(jù)，參數(shù)調(diào)整方法等等，并進行了仿真，實現(xiàn)了污水處理的節(jié)約能源降低消耗和設備的優(yōu)化運行。
　　本自動化監(jiān)控與節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制方法相比較，自動化程度更高，起到了節(jié)能