自控技术在污水处理中的应用

摘要：自控技术在污水处理中的应用具有广泛的前景，本文以某城市污水处理厂为例，简要阐述了污水处理系统设计方法，通过一年多的运行显示，系统具有良好的性能。

关键词：自控技术; 污水处理; PLC

中图分类号： X703.1文献标识码：A文章编号：1007-0370要加以说明并在配置软件组网时，拷贝到hxysnew/steP7/S7DATA目录下。

硬件组态完成后，每一套马达控制器会自动分配16位DI、DO以及2个字节Al，然后为地址指定区间，并根据实际需要定义每个位。

上位机与PLC之间利用组态王通信，为了实现PLC与智能马达控制器之间的通信，还需要将组态好的文件下载到PLC的CPU中。

3.2软件设计

3.2.1上位机监控软件设计污水处理工艺复杂，对自动化系统技术要求高，上位机除了要对整个系统内设备及运行结果进行监控、诊断及报警外，还要根据污水处理工艺和逻辑要求，严格执行设备的开启、停止、故障或紧急停机，并选择合理的自动运行模式，从而使得整个系统的运行处于安全稳定的状态。在软件设计方面，我们采用亚控6.5版“组态王”256点运行组态软件。在本系统中，根据污水处理系统的要求，系统监控软件主要设计监控系统总图、动态工艺流程图、自动控制系统图、动力配电系统图、运行动态图、历史记录显示表图、报警记录显示表图、系统自诊断图等，画面组成如图3所示。

图3监控画面组成图

以组态王为平台建立本系统的监控程序包括如下四个步骤：

首先是设计图形界面。即以I/O点的参数、FO点的FO点标示以及所使用I/O设备的生产商、种类、型号及接口类型和通信协议为根据来设计画面结构。

其次是构造数据库。即正确组态各种变量参数，定义数据链，建立实时数据库与FO点的对应关系。

再次是建立动画链接，即建立操作界面中的图形与实时数据库中的变量之间的连接关系。

最后进行运行调试，对组态内容进行单回路和联合调试，根据运行调试的结果对数据库和动画链接做出相应的修改和完善。

3.2.2下位机软件设计下位机采用SIMATICS7-400PLC系统，系统由机架（RACK）、电源模块（PS）、中央处理单元（CPU）、信号模块（SM）、通信处理器（CP）、功能模块和接口模块（IM）组成。这种系统安装简便，通讯方式多样，扩展性能良好。编程软件采用简洁易用的STEP7。它为用户提供了结构话得程序设计方法，用户根据具体的控制要求对程序进行层次化分割，并为每一个控制任务编制模块化程序，即可调用。

根据本系统的实际，我们需要对以下控制单元进行程序编制。

首先，粗细格栅运行的自动控制首先以格栅前后的水位差来确定，其次是时间，即格栅前后的水位差控制的时间超过一定时限后转为时间控制器控制，启动顺序为“压榨机-螺旋输送机-格栅除污耙”，停运顺序与此相反。

其次，进水泵房的开启用集水池的水位值来控制，备用泵的自动投入均可自动选择或人为重新设定。

再次，旋流沉砂池搅拌器、配水井、厌氧池以及沉淀池的开启或停机由中心控制室的管理计算机进行远程控制。

第四，曝气池供氧量调节系统的任务是将曝气池的溶氧值维持在特定的范围内，从而使得微生物的生存环境得以保证，去除污水中的污染物，其供氧量的调节用曝气池的溶氧值来调节鼓内总出风口管上的调节阀的开度，然后根据鼓风机总出风管的压力变化来调节鼓风机运行台数以及鼓风机导片的角度。

第五，回流污泥量调节系统的任务是为了使得生化处理系统混合液浓度维持在特定的范围内。活性污泥回流到厌氧池中污泥量是被调节量。回流污泥泵运行台数依据进水量的百分比来调节。剩余污泥管上的调节阀的开度依据污泥均质池的液位来调节。

4 结束语

我国的污水处理自动化程度低，因此目前尚处于起步发展阶段。随着国民经济的不断发展，人们环保意识的不断加强，污水处理的投入也会不断增大，而提高污水处理的自动化程度已成为污水治理工程中一个广阔的拓展领域，也成为提高污水治理水平的一个重要组成部分。以本文的研究结果为基础的设计方案在某城市的污水处理厂的实施，经过一年多的运行，其结果表明，结构设计合理，运行安全可靠，各项技术指标满足城市生活污水处理的实际需要。

参考文献

.北京，机械工业出版社，2000.

收稿日期：2011-05-02

作者简介：潘龙(1970-)，男，副高级工程师，就职于江苏龙腾工程设计有限公司.