工业废水及回用水处理自动化PPT教学课件

2020/12/10
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自控系统的抗干扰措施
减少、消除干扰源，从电源、接地、软件设置及施工 等方面采取相应的措施:
电源采用15 kVA的UPS，以确保供电质量； 设置独立的接地网，加装直流隔离变压器，有效地将
系统地与动力接地网分离； 系统软件中设置有监控、报警等功能，对重要设备的
运行设有各类保护，如对提升泵设置了高低压保护、 过负荷保护等等； 在施工中尽可能地选用屏蔽线、双绞线，做好接地措 施，尽可能避免平行走线。
运行频率f的指令；若Q<N，操作站发出提高电机运 行频率f的指令;直至检测到Q=N时,维持电机运行频率 f，完成对流量的控制，系统处于恒定运行状态。
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二 其他工艺的自控实现过程
工艺流程作为一个整体，由相对独立的各
个单元组成，每个单元都有泵、阀门等污水净 化专用设备，这些设备均是根据工艺参数、固 定的周期按一定的逻辑关系进行开/停或开/闭 控制，所以每个单元的控制方式为顺序逻辑控 制，如对前滤池的工艺控制。另外，对工艺过 程中具体参数———温度、压力、流量和液位 的控制则由反馈控制来实现。
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自控系统的抗干扰措施
控制系统稳定运行的保证之一是抗干扰措 施设置合理、科学。由于电网的波动、现场变 频设备的使用等等，使置于所射频场内的控制、 检测组件受到严重的电磁辐射干扰。另外，大 量的电源线、信号线使得干扰源侵入计算机系 统，造成传导干扰。
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总结
的流量，这就要求提升泵在保证工艺流程压力 的前提下，输出一个恒定的流量。由此，提升 泵设置为2台，一开一备，采用变频调整系统， 以此调节提升泵电机的工作频率f，形成对流量 的闭环反馈控制从而达到对污水流量的控制。
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流量的控制过程
设定工艺流程所需的污水流量Q=N(常数)，在工频 状态下起动提升泵，当出水压力为0.45 MPa时，打开 出水电动蝶阀M，M的开度在调试过程中进行确定， 其数值要确保管网的压力同时保证工艺上所需的流量。 系统检测Q=N，若检测到Q>N，操作站发出降低电机
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自动控制的系统构成
第二层：集中监控层,又称中心控制室 主要由工业控制计算机、网络服务器和输
入/输出设备组成。两台工控机互为备用,通过 操作权限的设置,分别承担操作站及工程师站 的职能。
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自控系统第二层结构
作为整个自动化控制系统中人机信息交换 的中心，工控机等设备长期在线运行，定时检 测各现场PLC控制站采集的数据，对各工艺参数、 动力设备的工作状态进行实时显示、记录、存 储、打印和事故报警等。系统操作人员在操作 站可以通过输入、输出设备调整生产设备的工 作状态。
总之，污水回用工艺自动化控制的实现， 不仅降低了劳动强度，提高了工艺运行的稳定 性和可操作性，而且提升了企业的生产管理水 平，更重要的是为大规模的污水处理工艺中采 用中大型自控系统提供了实践经验。
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三 工业废水处理设备的智能监 控系统
工业废水处理设备包括泵类、搅拌机、 电 机、 阀门、 液位计、 在线检测仪以及控制泵、 阀门运行停止的电气线路和自动控制系统。对 上述设备进行智能化的控制， 必须经过检测、 状态收集、 判断、 计算以及输出等一系列步 骤（ 如图 1 所示）。智能化的核心由计算机 或单片机完成， 而从工业运行设备到计算机则 必须经过一系列的转换，如：
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自控系统设计的基本思路
回用水工艺完成的是对污水的调控。由于被控象水质、 水量的多变性和不确定性，给实现工艺的自动化控制带 来了一定的难度。
考虑到回用工艺具有一定的统一性，但各个单元又有其 相对的独立性，更适合分散控制，以及工艺实现要求对 现场设备进行大量的顺序逻辑控制，而对反馈调节的要 求相对较少等情况，控制设备采用Profibus总线技术组 建了具有分布式结构的计算机自动控制系统，建立了二 层式控制网络。
这些仪表均是以4 mA~20 mA DC的标准信 号送入现场PLC控制站进行数据的分析处理、 报警和信息传递,同时现场PLC控制站发出同样 的标准信号来控制某些连续动作的装置,如调 节阀等。
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自控系统第一层结构
现场PLC控制站也可以控制继电器或中间继 电器,从辅助触点上取得开关量输入信号,以获 得设备的运行状态和操作状态,如泵的运行/停 止、阀门的开/闭等信息。现场PLC还可以发出 开关量输出信号,用来触发执行机构,从而实现 工艺调控,对设备运行进行连续控制。
工业废水处理系统的自控设计
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一 工业回用水处理系统自控现状
污水处理厂回用水分厂采用的污水处理工艺 有生物陶粒接触氧化法，针对市政二级净化水进 行深度处理，达到工业用冷却水的标准，用于工 业生产中，以便污水资源化,实现对水资源的保 护和利用。该工艺原有控制系统完全是手动操作， 工艺运行极不稳定，事故率极高，维修工作量很 大，不能保证用户的稳定用水。
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自控系统的第二层结构
系统工程师在工程师站可方便地进行系统组 态，绘制显示图表，建立有关数据站，可以实 时地监控工艺过程、显示工艺参数及掌控设备 运行状况。
另外，中心控制室还具有上呈下达的功能， 可以实时地将各类信息及时下传至各PLC控制 站，上传至生产调度管理层。
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自动控制的系统构成
第一层：生产过程控制层。 主要由现场PLC、远程I/O链、在线检测及分析仪
表、电控设备和调节设备等组成，分为4个PLC控制站， 其主要功能是完成工艺控制，对数据进行采集处理并 传递信息。
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自控系统第一层结构
智能化在线检测及分析仪表：电磁流量计、 气体流量计、温度计、超声波液位计、pH分析 仪
控制系统综合了安装调试、单体运行、联 动运行及维护检修等因素,依据分级控制的原则, 设定了现场控制、远程集中控制功能。其中现 场控制拥有最优权;集中控制可根据工艺要求及 设备条件,实现手动操作和自动操作。
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处理工艺中主要控制流程的实现
1 流量的控制 在污水回用工艺中，污水必须维持在一个恒定