污水处理自动控制系统的设计及实现

污水处理自动控制系统的设计及实现收稿日期:2001�10�08;收修定稿日期:2002�11�13作者简介:何世钧(1965�),男,湖北郧县人,研究员,博士,主要从事自动控制领域的研究与开发工作。控制工程ControlEngineeringofChinaJan.2004Vol.11,No.12004年1月第11卷第1期文章编号:1671�7848(2004)01�0079�03污水处理自动控制系统的设计及实现何世钧1,2,杨立功1,2,张�路1(1�河南省自动化工程技术研究中心,河南郑州450008;2�天津大学自动化学院,天津300072)摘���要:介绍了针对奥贝尔工艺的污水处理过程自控系统的设计与实施方案,整个系统由上位计算机、下位PLC和远程I/O子站构成三级分布式集散控制系统。较详细地介绍了奥贝尔工艺流程及三级分布式集散控制系统的组成,并解决了实施中的具体问题,如上位计算机与下位PLC通信,用VB编制了实现DDE链结的应用程序;远程I/O子站通过Genius总线与PLC的联接;为使系统可靠运行,主机采用了双机热备方式。系统在某6万t污水处理厂具体实施,结果表明:该设计结构合理,安全可靠,控制精度等技术性能均满足生产的实际需要。关�键�词:集散控制系统;PLCGenius总线;双机热备中图分类号:TP273���文献标识码:A1�引�言奥贝尔(ORBAL)工艺作为一种成熟的污水处理工艺,在世界各地的污水处理中得到广泛应用,采用这种工艺可以去除污水中的BOD(生化需氧量)和SS(悬浮固体),使出水满足地表水排放标准,但其生物和化学过程建立平衡的时间较长,具有大滞后、非线性、随机性、多变量等特点,如果因专用设备或控制系统的故障造成生化过程的不平衡,系统在较长时间内难以恢复,造成污水不能达标排放,所以控制系统的设计对污水处理过程的正常运行有很大影响。本系统采用三级分布式集散控制系统(上位计算机+GE90�30PLC+GEVersaMaxI/O工作站),具有通用性强、可靠性高、网络联接简单、方便等特点。2�总体控制方案奥贝尔污水处理工艺流程如图1所示。图1�奥贝尔污水处理工艺流程��三级分布式集散控制系统组成如图2所示。图2�三级分布式污水控制系统��第一级采用两台互为备份的工控计算机作为上位机,以TCP/IP工业以太网与分站PLC系统通讯,实行集中控制,并具有参