基于PLC 的控制系统在污水处理中的应用

基于PLC 的控制系统在污水处理中的应用文章编号：!#!$%&&’（())&）)($)!($)*收稿日期：())*$!!$!!基金项目：山东省重点科技攻关资助项目（)!()&)!!*）作者简介：王春艳（!’#’$），女，山东成武人，济南大学控制科学与工程学院硕士生。基于+,-的控制系统在污水处理中的应用王春艳!，王孝红!，袁铸钢!，马立志(（!.济南大学控制科学与工程学院，山东济南(&))((；(.济南市水质净化二厂，山东济南(&))%(）摘要：给出了一套适合污水处理的以+,-为核心的分布式控制系统，并分析了该系统的整体结构、任务分配、控制方式和一些重要控制回路的实施。与其它+,-控制系统相比，本系统硬件结构采用两台上位机互为热备，主要现场控制站+,-双机热备以及通讯网络冗余，从而保证了整个系统的高可靠性和稳定性。实际运行证明：该系统成功地实现了污水处理的自动化控制，提高了污水处理设备的运行效率和管理水平。关键词：+,-；污水处理；控制系统；双机热备中图分类号：/+(#%01&文献标识码：2随着我国污水处理事业的高速发展，以+,-为核心的分布式控制系统在污水处理行业迅速推广［!］。本文中将以某市一大型污水处理厂为例，详细介绍+,-控制系统在污水处理中的应用。!污水处理工艺该污水处理厂设计日处理污水()万吨。根据进厂污水量变化大、水质波动大等特点，该厂设计采用34氧化沟（双沟交替工作式氧化沟）处理工艺。该工艺具有较强的适应冲击负荷的能力，它能快速有效去除253（生化需氧量），还具有较强的脱氮除磷、运行稳定、处理效果好、污泥少等特点。工艺过程主要分为预处理系统、物化生化处理系统和污泥处理系统%个部分，其工艺流程见图!。图!污水处理工艺流程图(控制系统结构该厂的污水处理设备相对比较分散，为减少大量现场走线、有效对生产过程进行监控、分析、管理和优化，自动控制系统采用“集中管理，分散控制”的原则，由中央控制室、%个+,-现场控制站和工业以太网组成全厂计算机分布式控制系统［(］。其控制系统结构如图(所示，其中模拟屏（含+,-*）、上位机、集线器672、打印机位于中央控制室，%个+,-现场控制站分别位于厂区的各构筑物内。采用这种结构可以实现中央操作站两台上位机互为热备，主要现场控制站+,-!、+,-(主机热备和电源热备以及工业以太网网络冗余。这种关键环节的冗余设计可以大大提高系统