[導(dǎo)讀]工控機(jī)在整個污水處理工程中是一個核心的作用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示、檢測和控制，本文中將介紹該系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法。
城市和工業(yè)污水處理是一個非常重要的大工程，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)和生活污水再利用，可以保護(hù)我們生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量和是一件利國利民的大事，采用目前的先進(jìn)技術(shù)，可以根據(jù)客戶所委托項(xiàng)目的具體工藝和控制要求，采用現(xiàn)場總線或DCS系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程監(jiān)控，若融入MIS系統(tǒng)功能則可更進(jìn)一步增強(qiáng)信息管理功能。工控機(jī)在整個污水處理工程中是一個核心的作用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示、檢測和控制，下面介紹該系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法。
一、系統(tǒng)要求
系統(tǒng)功能按污水處理廠生產(chǎn)工藝流程的特性，可將系統(tǒng)劃分為如下幾個子系統(tǒng)：機(jī)械處理，生化處理，污泥處理等三個部分。
1.機(jī)械處理部分：完成對污水泵、沉砂池?cái)嚢杵鳌⒋旨?xì)格柵、空壓機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)施泵與閥門聯(lián)動、備用泵輪換、格柵清洗等控制操作。
2. 生化處理部分：完成對處理工藝參數(shù)的監(jiān)測控制，如對溶解氧、污泥濃度、pH值、ORP值等參數(shù)的測控。對曝氣設(shè)備、排水設(shè)備、攪拌設(shè)備、污泥回流泵、鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行操作控制，以滿足對處理出水水質(zhì)的要求。
3.污泥處理部分：監(jiān)測，控制污泥縮池、污泥消化池、污泥脫水機(jī)及干燥設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。
4、另外，需要全廠的供配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
污水處理自動控制部分包括中央控制室、分控制室和成套控制單元。其中1＃分控站主要完成進(jìn)廠污水的預(yù)處理，2＃分控站為其他化學(xué)物理處理。
根據(jù)工藝和管理的需要，系統(tǒng)采用了兩層控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
（1）系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制層采用PROFIBUS現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)(FCS)，其中過程檢測儀表信號以PROFIBUS－PA信號為主，有部分儀表信號采用4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號和PROFIBUS－DP信號，控制閥門采用現(xiàn)場總線PROFIBUS－DP信號型電動閥門。
（2）系統(tǒng)上層管理網(wǎng)分為二層:一層為100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纖工業(yè)以太網(wǎng)控制器將1個中央控制室和其他分控室連接成一個局域網(wǎng)絡(luò)。通過操作員站、工程師站和通訊卡和光纖鏈路模塊相連接，滿足操作員站、工程師站對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)視、控制和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。另一層為符合TCP/IP協(xié)議的管理以太網(wǎng)，通過操作員站、工程師站上的網(wǎng)卡連接，主要實(shí)現(xiàn)工程師和操作員站之間文件管理、拷貝以及遠(yuǎn)程WEB瀏覽功能。
三、系統(tǒng)方框圖
四、系統(tǒng)配置說明
1、 工程師站：IPC-844E一體化工作站
2、 操作員站：IPC-810/FSC-1715VN/P4 24G/256M/80G
3、 光纖工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
4、 100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
5、 UPS
五、系統(tǒng)特點(diǎn)
采用這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以用1.5Mbps以上的速率處理來自0.5平方公里廠區(qū)不同位置的兩千余個信號。這充分體現(xiàn)了采用PROFIBUS通訊協(xié)議與傳統(tǒng)4～20mA信號傳輸相比的優(yōu)點(diǎn)：信號傳輸安全高速，節(jié)約硬件和安裝費(fèi)用。同時系統(tǒng)采用工控計(jì)算機(jī)為主控系統(tǒng)，更加提高了整個系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)的擴(kuò)展性好，系統(tǒng)利用了局域網(wǎng)的資源，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)視，完全保證了系統(tǒng)的常年運(yùn)行，優(yōu)點(diǎn)多多。
一、系統(tǒng)要求
系統(tǒng)功能按污水處理廠生產(chǎn)工藝流程的特性，可將系統(tǒng)劃分為如下幾個子系統(tǒng)：機(jī)械處理，生化處理，污泥處理等三個部分。
1.機(jī)械處理部分：完成對污水泵、沉砂池?cái)嚢杵鳌⒋旨?xì)格柵、空壓機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)施泵與閥門聯(lián)動、備用泵輪換、格柵清洗等控制操作。
2. 生化處理部分：完成對處理工藝參數(shù)的監(jiān)測控制，如對溶解氧、污泥濃度、pH值、ORP值等參數(shù)的測控。對曝氣設(shè)備、排水設(shè)備、攪拌設(shè)備、污泥回流泵、鼓風(fēng)機(jī)等進(jìn)行操作控制，以滿足對處理出水水質(zhì)的要求。
3.污泥處理部分：監(jiān)測，控制污泥縮池、污泥消化池、污泥脫水機(jī)及干燥設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。
4、另外，需要全廠的供配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
污水處理自動控制部分包括中央控制室、分控制室和成套控制單元。其中1＃分控站主要完成進(jìn)廠污水的預(yù)處理，2＃分控站為其他化學(xué)物理處理。
根據(jù)工藝和管理的需要，系統(tǒng)采用了兩層控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
（1）系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制層采用PROFIBUS現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)(FCS)，其中過程檢測儀表信號以PROFIBUS－PA信號為主，有部分儀表信號采用4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號和PROFIBUS－DP信號，控制閥門采用現(xiàn)場總線PROFIBUS－DP信號型電動閥門。
（2）系統(tǒng)上層管理網(wǎng)分為二層:一層為100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纖工業(yè)以太網(wǎng)控制器將1個中央控制室和其他分控室連接成一個局域網(wǎng)絡(luò)。通過操作員站、工程師站和通訊卡和光纖鏈路模塊相連接，滿足操作員站、工程師站對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)視、控制和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。另一層為符合TCP/IP協(xié)議的管理以太網(wǎng)，通過操作員站、工程師站上的網(wǎng)卡連接，主要實(shí)現(xiàn)工程師和操作員站之間文件管理、拷貝以及遠(yuǎn)程WEB瀏覽功能。
三、系統(tǒng)方框圖
四、系統(tǒng)配置說明
1、 工程師站：IPC-844E一體化工作站
2、 操作員站：IPC-810/FSC-1715VN/P4 24G/256M/80G
3、 光纖工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
4、 100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
5、 UPS
五、系統(tǒng)特點(diǎn)
采用這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以用1.5Mbps以上的速率處理來自0.5平方公里廠區(qū)不同位置的兩千余個信號。這充分體現(xiàn)了采用PROFIBUS通訊協(xié)議與傳統(tǒng)4～20mA信號傳輸相比的優(yōu)點(diǎn)：信號傳輸安全高速，節(jié)約硬件和安裝費(fèi)用。同時系統(tǒng)采用工控計(jì)算機(jī)為主控系統(tǒng)，更加提高了整個系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)的擴(kuò)展性好，系統(tǒng)利用了局域網(wǎng)的資源，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)視，完全保證了系統(tǒng)的常年運(yùn)行，優(yōu)點(diǎn)多多。
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