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)生產自動化水平的飛速進步、人民物質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，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的數據通信，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內部的程序、自動識別硬件并實行配置、方便的規(guī)劃網絡，并可以輕松快捷的將編制的程序以及硬件網絡組態(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的數據交換，

5、結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)了實時數據的報表生成等。
　　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，根據系統(tǒng)狀況及時作出相應控制策略調整。
　　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，參數調整方法等等，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