污水处理厂废水处理过程无线监控管理系统

目前，各地的环保部门已经基本完成了污水处理厂在进行污染源监测系统的建设，实现对污水处理厂排口污染物进行在线监控，环保部门通过污染源监控平台能有效掌握管辖区域内各污水处理厂的污染物排放超标及排放总量情况。但在实际环保监察中发现，企业存在污水...

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产品介绍

项目名称：湖北宜昌宜都市杨家湖污水处理厂无线监控管理系统

项目概况：

杨家湖污水处理厂位于湖北宜昌宜都市，为减少对长江水体的污染，主要收集并处理区域污水，保护好区域生态环境，保障经济社会持续健康发展。宜都市杨家湖污水处理厂项目已经宜都市发展和改革局批准建设，南京康卓环境科技有限公司为该项目提供污水处理低压设备成套控制柜、PLC控制柜、仪器仪表、自动控制系统、监控系统。

施工厂家：南京康卓环境科技有限公司

康卓科技是一家专业从事城市污水处理厂、中控系统、监控系统、电气控制系统等设计、施工厂家。康卓科技是国内污水处理厂自控系统顶尖专家,强大技术阵容,完美售后服务.污水处理厂自控系统咨询热线:025-86666104

湖北宜昌宜都市杨家湖污水处理厂自动控制视频监控系统由南京康卓环境科技有限公司（康卓科技）设计施工，产品主要包括：低压设备成套控制柜、PLC控制柜、仪器仪表、自动控制系统、监控系统等等。

设计原则与方案实施

系统的安全性、合理性和可靠性

系统的安全性

系统的PLC控制站采用冗余热备系统且电源、CPU、通讯热备。这样极大的增加了系统的安全性，PLC控制站与中控室之间组成环网冗余系统，保证无论哪一处出现断点均不影响系统的使用。

系统的合理性

整个工程中设置多个PLC控制站，各个PLC控制站之间既能资源共享又在运行上相互独立，保证在某一处出现断电或其他突发情况需要停止检修不影响其他模块的工作，而且各个PLC控制站分布在厂内的不同位置，就近控制设备减少电缆的使用。较多的使用具有通信功能的仪表，保证读取数据与现场仪表的一致性。PLC模块具备热插拔功能，保证在不停机的情况下更换损坏的元器件。

系统的可靠性

此次系统的核心控制器选择就是对保证系统可靠性的较佳解释，我们选择GERX3i系列的PLC作为本次系统的核心控制器，美国通用电气是全球较大的致力于工业自动化与信息的公司，无论是产品的质量还是售后服务GE都是无可挑剔的，而且GEPLC在水厂上具有较为广泛的应用，有很多成功的案例可借鉴。

系统的开放性和可扩展性

模块化的PLC其本身就具有很强的扩展性，可以在CPU允许的范围内通过各种通信方式扩展子站以适应后期设备数量的增加，而且此次设计选择的PLC支持多种通信协议以及第三方通信协议，任由用户选择，此次与智能仪表通信所选择的MODBUS通信协议是国际标准的通信协议。

系统运行实时性和先进适用性

系统采用光纤组成局域网络，增加了PLC站与上位机系统之间的通信可靠性与实时性，延长了设备之间的可通信距离，是目前中大型局域网的使用较为普遍的方案，上位机监控软件与PLC之间通信延时短，上位机用户画面刷新时间小于1S，基本能够实时反应现场设备的动作状态。数据存储在专用的工业数据库中，上位机软件与数据库能够自由通信随时读取或向数据库中写入数据，保证运行过程中的关键数据不丢失，以专业的工业数据库作为系统运行数据的载体相比于采用ACCESS或SQL数据库存储数据要先进的多，而且存储量与可靠性也更高，是目前中大型系统所偏向的方案。

系统实施中的部署

按照施工规范，合理地配置施工人员、管理人员，职责明确，分时分段地对工程对工程技术进行管理，科学得当的实施。

制定详细的实施计划

为保证工程保质保量有条不紊地进行、在工程实施工程中，制定详细的实施计划。

系统布局及功能实现

1.中心监控系统

中央计算机监控系统由安装工控监控软件的中央监控计算机配以中心工业以太网交换机、打印机、UPS、LED拼接大屏等构成，形成一个完整的计算机局域网。采用工业以太网方式与现场PLC控制站通讯连接，实现远程自动监控。网络中各计算机互相通迅、资源共享。

操作员站安装运行版监控软件，通过工业以太网与各现场PLC控制站通讯。任意一个操作员站故障不影响其它接点的正常工作，工作站均可独立地担负全厂的监控任务，操作人员可在操作员站上完成综合监视过程控制级的所有信息,进行显示,记录,数据处理,报表输出,并且可以按一定权限进行控制回路的组态和参数修改等操作。

其中一台计算机站安装开发版监控软件、PLC编程软件及工业数据库软件，作为工程师站。它在具备操作员站的所有功能基础上，还可在线对各现场PLC控制站的PLC程序进行修改、在线对监控系统进行组态及历史数据查询功能。

配置一套LED拼接屏作为水厂综合自动化的窗口，用于水厂监控画面以及视频监控画面的大范围流动显示，提高系统监控效果。提升整个水厂综合自动化的装备水平及管理水平。

上位机系统能够完成对全厂区设备的状态监控，通过上位机系统的数据完成对整个厂区的工作调度，具体实现的功能为：

1）显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的趋势，历史数据及历史记录，各类报表。

2）打印过程回路控制的参数给定值，报警记录，报表、趋势图等。

3）报警设有优先级管理，任意管理均在屏幕上显示。

4）在操作过程中，设有启动，停止，复位和选择等软手动操作功能。

5）实现编程、组态和修改等，监控计算机装有功能强大的上位软件，以便能方便、直观地组态和编程。

6）系统稳定性：不因误操作和通讯问题死机，重要技术参数修改应有软锁。

7）能够和所有控制站组成部分保持通讯，数据扫描周期为1.5秒。系统要负责所有控制系统组成部分的协调通讯。

8）能根据实时数据，观看在扩展期内的发展趋势，至少，同时能显示出4个趋势且每10S扫描一次，图形显示要求和历史数据显示是一样的，哪一个模拟量要显示趋势，由操作员根据标志或其他键盘输入确定。

现场PLC站

根据工艺流程的区域分布及工艺要求，整套PLC系统共设置5套PLC现场控制站。

综合加药间PLC1站

综合加药间PLC站又包括了加氯加矾、粉碳投加、沉清池、反冲洗废水回收池四个子站，其中多参数加氯加矾子站预计实现功能为：

前期根据沉淀池进水流量，原水浊度，原水酸碱度值多参数前馈控制加矾量。远期控制为结合沉淀池出水浊度等参数的统计分析，控制经验的总结，确定模糊控制规则，对加矾采取模糊控制，形成加矾的专家系统库以提高控制水平及精度。根据体积比法自动配制矾溶液。矾溶液池及液下泵之间实现自动切换。根据水厂进水流量以及原水水质比例控制投加高锰酸钾量，比例值可调整，或根据计算机设定值控制投加，隔膜计量泵的故障监测和运行周期自动切换，

根据滤池出水流量比例以及滤池出水余氯测定值反馈控制后加氯。漏氯报警仪上限报警经操作员确认后，PLC启动中和塔：上限报警点信号与漏氯中和装置联锁，作为漏氯中和装置启动信号

水质仪表故障，状态报警。

粉碳投加子站预计实现功能为：

根据体积比法自动配制粉炭溶液，根据水厂进水流量以及原水水质比例控制加粉炭量，比例值可调整，或根据计算机设定值控制投加。

沉清池预计实现功能为：

反应区排泥过程根据进水流量进水浊度的累积值或时间周期控制排泥阀顺序排泥。排泥阀开启时间，间隔时间及排泥周期可调整，沉清池吸泥机设置PLC子站2套。通过无线以太网与PLCl通讯，该子站由吸泥机厂家配套，负责监控吸泥机的运行及自动排泥。

反清洗废水回收池预计实现功能为：

排水泵根据反冲洗废水回收池液位上下限位及时间周期自动运行和水泵保护。水泵及电动阀门的一步化操作。排水泵故障监测和保护。

鼓风机房PLC3站

鼓风机房PLC3站预计实现功能为：

鼓风机，出风阀，旁通阀联动一步化控制。通过现场总线获取鼓风机电机电流／有功率／有功电度。鼓风机根据运行时间及工况自动切换，通过现场总线荻取低压开关柜上的进线电压／电流／功率因数／有功功率等电量参数和进线／分段断路器开／断，故障信号。以及鼓风机，空压机电机电流／有功功率／有功电度。

二级泵房PLC4站

二级泵房PLC4站预计实现功能为：

二级泵房机组根据命令通过程序实现机组开停的一步化操作。水泵根据管网水量的需要或管网压力以及调度命令。可自动调节水泵开停数量以及频率控制。水泵机组根据运行时间自动切换，泵机故障监测和保护。水泵泵后电动阀故障监测和保护。通过通讯模块接收电气开关柜上综合保护器或综合电量检测器采集的信号包括进线断路器、联络断路器工况，进线电流，电压，电度，功率因数：主变压器运行状态：水泵电机电流，有功琦率，电度信号：各出线柜的断路器开关状态及电流有功功率等相关电气参数。接收水泵温度的实时温度信号，设置相应的报警及动作限值，进行水泵，电机及泵轴保护，泵撮据吸水井液位及清水池液位进行低液位保护。

脱水机房PLC5站

脱水机房PLC5站预计实现功能为：

脱水机房内的脱永系统配套提供控制PLC独立完成脱水系统内的脱水机系统及助凝剂加注系统的监控．并通过工业以太网与PLC5主站通讯。接受该PLC的总体调度命令及其控制过程所需的工艺参数并上传其所属设备的工况及相关检测参数。由脱水系统配套的PLC现场控制从污泥进料泵后开始，到脱水完成后，螺旋输送机把排出的干泥输送至堆场的垒流程，配套PLC控

制器可以设定无人干预全自动运行或人工手动控制各设备两种运行方式。污泥进料泵根据设定时进料总物理量，结合实际进料污泥浓度的变化，自动调节流量，以满足离心脱水机的进料稳定。

取水泵房PLC6站

分站下行采用硬接线方式对取水泵房工艺流程设备及仪表进行监视、控制，并通过现场总线通讯方式采集高低压配电系统的电力参数及分析仪表参数；上行与中央监控计算机通过工业以太网交换机进行工业以太网环型光纤连接，实现中央集中监控。分站监控计算机可完全独立于中央监控系统进行分站级监控。取水泵站机组根据命令逼过程序实现机组开停的一步化操作。水泵撮据全厂生产的需要可自动调节水泵开停教量。水泵机组根据运行时间自动切换。泵机故障监测和保护。水泵泵后电动阀故障监测和保护。通过通讯模块接收低盘柜检测单元采集的信号。包括断路器工况，电流，电压等。水泵根据吸井液位及取水口进行低液位保护通过现场总线接收水泵温度的实时温度信号，设置相应的报警及动作限值，进行水泵电机及泵轴保护。