阐述污水处理工程仪表和自动化控制系统特点 8页

'阐述污水处理工程仪表和自动化控制系统特点　　【摘要】建设自动化智能控制系统是整个污水处理工程调度、决策的重要组成部分。随着科学技术的飞速发展和现代污水处理工艺的要求，污水处理过程自动化控制被广泛应用，这就需要诸多测量仪表的支持。文章针对污水处理厂仪表及自动化控制系统的特点进行分析，以期对污水处理工程建设中对设备的采购有所借鉴。【关键词】污水处理厂；仪表；自动化控制系统；特点中图分类号：U664文献标识码：A1、自动化控制系统重要性分析8 节能减排作为当前给水排水行业发展的重要任务之一，其工作的进展备受瞩目，党的十八大也对环境保护提出了新的要求，而仪表自动化控制技术作为水行业发展中的后助力量，保障着节能减排工作的有续进行。作为项目的建设单位，做好仪表自动化控制项目的管理对于污水处理厂的生产运行、提高设备的利用率、节能降耗、减员增效等方面有着不可替代的作用。在新的形势下，污水处理厂数量越来越多、规模越来越大，对自动化的程度要求也越来越高，良好的过程控制和施工现场管理，对完成高质量的自控系统有着重要意义。2、仪表重要性分析随着科学技术的飞速发展和现代污水处理工艺的要求,污水处理过程自动化控制也越来越多,也就需要大量的现场在线测量仪表的应用。在线检测仪表能连续地检测各工艺参数,根据这些参数的数据进行手动或自动控制,从而协调系统各组成部分之间、各污水处理工艺之间的关系,以便使各种设备与设施得到更充分、合理的使用；同时,由于在线检测仪表测定的数值可连续进行比较,发生偏差时,立即进行调整,从而保证污水处理的质量。根据在线检测仪表检测的参数,能进一步自动调节和控制设备的合理运行,使管理更加科学化,达到经济运行、节能降耗的目的。由于仪表具有连续检测的功能,便于及时处理事故,同时仪表还是实现自动化控制的前提条件,所以在先进的污水处理系统中,具有举足轻重的作用。3、污水厂的自动化控制系统及功能分析在已建成的污水处理厂的自动化系统中，常见的有PC+PLC系统、FMS系统、SCADA系统和DCS8 系统。PC+PLC系统是由PC端和PLC端通过局域网络连接构成，形成分布式控制系统的结构，它的特点是配置灵活、性价比较高，尤其非常适合处理大量的数字量逻辑控制的企业，但是在硬件和软件方面则需要较高的系统配置和开发能力。FMS系统是指现场总线控制系统。它的特点是将系统的控制功能分散到厂区的各处、故障点相对来说较少、系统的可靠性较高，但是由于受到厂区总体规划和线路布局仪表种类的限制，这一类的系统在污水处理厂应用的还较少。SCADA系统一般常见于分期建成的污水处理厂，自动控制系统由较多个子系统通过通信构成，一般为复合型结构。DCS系统一般都是由系统设计公司整套提供，如霍尼韦尔的DCS系统、费希尔一罗斯蒙特公司的DeltaV控制系统等，它的特点是无论是软件还是硬件都是成套提供，适合较大型的有较多生产过程调节回路的企业。现国内污水处理厂常用为PC+PLC系统,一般采用中央控制室和现场控制分站的结构，两者之间通过高速传输电缆保持数据通信。污水处理厂的自动化控制系统根据工艺的不同，编写的程序也各不相同。一般包括滤池的全自动控制，加药、泵房、沉淀池、各配电系统的自动控制以及由污水处理厂控制室系统对污水处理厂所有部门的运行状况进行全面的监测和控制。整个自动化系统均需具有以下功能：8 (1)显示功能：该功能能够准确显示各部门运行过程主要技术参数的流动性和连续性，同时其趋势图能很好的反应各个参数的变化；(2)报警功能：如果某一参数变化超过正常范围或设备出现故障，则系统会发出警报信号，并给出相关的信息和画面，而且将该记录自动保存在数据库中并打印；(3)控制和操作功能：经授权之后，在中控系统可对全厂所有的可控设备进行控制和人为干涉并对各子控站的PLC各级参数进行重新设定，必要时可直接对其的程序进行修改；(4)数据库管理功能：对于各种杂乱的输出数据应该建立相应的生产数据库将其存贮以便分析、留底用，而且对于产生的事故数据，也应该建立相应数据库用来记录各类错误、事故等；(5)数据处理功能：对系统的在线数据以及数据库中的原始数据计算所需指标；(6)报表输出、打印功能：输出并打印公司所需要的各类报表。建立网络服务器，这样所有实时和统计分析数据就可以直接上传到企业内部网，方便各部门的共享、查询、生产、运行上面的信息。4、在线仪表的分类及构成4.1、在线仪表的分类多种多样的需要测量的参数是污水处理过程中主要特征之一，其可实现对污水处理厂的进、出水温度，污水中的pH值，曝气池中的溶解氧，污泥浓度、浊度等的精准测量，并得出标准数据，用以参照设备的正常运行，因其测量参8 数较多，因此在仪表种类及结构上也是多种多样，按安装方式可分为：架装仪表和盘装仪表；按仪表使用的能源和信号分类，可分为气动仪表、电动仪表和液动仪表。按所测量的参数分类，可分为压力仪表、液位测量仪表、温度测量仪表、流量测量仪表、成分分析仪表；按组成形式分类，可分为单元组合式仪表和基地式仪表。4.2、在线仪表的构成实时监测和控制主要设备的运行状态、采集工艺流程的各种生产参数，能自动生成生产曲线、报表，是污水处理厂内的计算机监控及数据采集系统主要功能，其是由中控室数据终端、上位机工作站及现场工作站等组成的综合系统。上位机工作站一般安装在综合办公楼中控室内，实现对主要工艺过程的数据显示、数据存储、数据处理、自动报警、报表打印以及实施计算机手动、自动操作等的人－机接口。其中上位工控机显示设备的状态，便于观察和手动操作，发布生产命令给PLC使之动作；通过现场控制站实现数据采集、数据分析、自动控制。5、仪表及自动化控制系统的采购及检验5.1、系统采购要点及成套商的选用8 由于污水处理项目建设性质的限制，一般情况下，可以根据建设领域相关规定要求采用招标方式，并委托监理公司对工程质量、进度及投资进行全过程的监理。例如污泥脱水机、格栅机、曝气系统、水泵、鼓风机、刮泥机以及仪表及自动化控制系统等等，均可由承包商来提供，采用公开招标的方式来确定供货单位。在污水处理厂中的自动化控制系统，为保证自动控制系统要求安全、实用、经济、高效，能达到当前污水厂自动化先进水平，目前国内污水处理厂PLC（可编程控制器）主要涉及到的品牌主要为进口品牌：西门子，施耐德，欧姆龙，AB，日立等著名品牌，并有针对性地选用该品牌旗下的各个系列。几乎所有污水处理厂自动监控系统都遵从：“集中管理、分散控制”的原则，系统各部分具有相对独立性，通过网络技术完成系统的纵向与横向扩展，检修系统的任一部分，不会影响其它部分的正常运行。其次，仪表设备的采用亦需遵循经济适用、测量准确、反应灵敏等原则。污水处理厂的水的流量、酸度、浊度、溶氧值、氧化还原值、COD及氨氮等浓度均需通过在线仪表的检测，通过PLC柜进行数据处理，同时与全功能上位操作站工控机进行数据交换，上位机监控画面上即可显示整个水厂各主要工艺工段的设备运行状态及水质状况，操作人员根据这些仪表检测到的状态参数，通过鼠标和键盘就可对现场设备进行控制及了解水的处理状况。在仪表及自控系统的招标和确定中标人的过程中，重点对系统成套商的规模、资质、信誉度、相关工程的业绩等等情况进行综合的分析，向业主提出建设性的意见，从而为确保设备的供货质量奠定较好的基础。5.2、系统中各分项设备及材料的检验8 对自动化控制系统中仪表及材料质量的控制，主要是控制其相应的力学、化学及物理性能，规格必须符合标准和设计规定，主要控制进入现场的工程材料必须有产品合格证或质量保证书、性能检测报告，并能符合设计标准要求；凡是需要复试检测的材料，必须达到复试合格方可使用；并注意设计、施工过程对材料、半成品及构配件的合理选用，严禁混用和少用，避免造成质量失控。各部件的质量控制，主要进行的检查工作有，查看是否是正规生产厂家制造出厂的产品，设备的数量、外观、零部件是否完整、密封件的完好状况、铭牌上的标注和规格、尺寸是否符合设计图纸的要求、有否出厂合格证及质量检验证书等相关技术资料，在条件允许的情况下，拆开部分密封件进行检查，若以上检查均符合相关规范标准及设计要求的情况下，方可以允许工艺设备进入现场，否则均不允许设备进入现场。【结束语】污水处理厂想实现整套机械设备的自动化运行，离不开污水处理仪表及自动化控制系统。在工程建设过程中必须注意设备安装工程管理中的质量控制以及自动化控制系统的选配及程序编写，为污水处理厂日后设备的良好运行，污水达标排放打下良好的坚实的基础。【参考文献】[1]张守伟.污水处理自动化仪表设计与应用[J].制造业自动化,2010:164.[2]GustafOlsson著.污水系统的仪表、控制和自动化.马勇,彭永臻译.中国建筑工业出版社.2006(10).8 [3]刘增祥.一种基于DCS的污水处理自控系统构建方案[J].电工技术,2007(10).8'