控制系统及其在污水处理中的应用
污水处理厂自动控制系统及方案
污水处理厂自动控制系统及方案一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作，而自动控制系统在污水处理厂中起到至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理厂自动控制系统的相关内容，包括系统组成、工作原理、方案设计等。
二、系统组成1. 传感器：用于检测污水处理过程中的关键参数，如水位、流量、温度、浊度等。
常用的传感器有液位传感器、流量传感器、温度传感器等。
2. 控制器：负责接收传感器的信号并进行处理，根据预设的控制策略，控制污水处理过程中的各个环节。
控制器可以是PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分散控制系统）。
3. 执行机构：根据控制器的指令，控制各个设备的运行状态，如泵、阀门、搅拌器等。
执行机构通常由电动机驱动。
4. 人机界面：提供操作者与系统交互的界面，包括显示屏、键盘、鼠标等。
操作者可以通过人机界面监控系统运行状态、调整参数、查看报警信息等。
三、工作原理污水处理厂自动控制系统的工作原理如下：1. 数据采集：传感器检测污水处理过程中的关键参数，并将数据传输给控制器。
2. 数据处理：控制器接收传感器的信号，根据预设的控制策略进行数据处理，生成控制指令。
3. 控制执行：控制器将控制指令发送给执行机构，控制各个设备的运行状态。
例如，当污水处理厂的水位过高时，控制器会发送指令给泵，使其启动以排水。
4. 监控与报警：人机界面显示污水处理厂的运行状态，操作者可以实时监控各个参数，并根据需要调整控制策略。
同时，系统还会根据预设的条件发出报警信息，提醒操作者注意异常情况。
四、方案设计设计污水处理厂自动控制系统的方案应考虑以下几个方面：1. 控制策略：根据污水处理的特点和要求，制定合理的控制策略。
例如，可以根据水位和流量控制泵的启停，根据浊度调整搅拌器的转速等。
2. 系统可靠性：为了确保系统的稳定运行，应采用冗余设计，即在关键部件上增加备用设备。
同时，应定期进行系统维护和检修，确保设备正常运行。
3. 数据存储与分析：污水处理厂产生的大量数据可以用于运行分析和优化。
DCS控制系统在纸浆造纸污水处理上的应用
DCS控制系统在纸浆造纸污水处理上的应用介绍DCS是分布式控制系统（Distributed Control System）的简称。
DCS系统是一种以计算机为中心的过程控制系统，具有自动控制、监视和数据采集等功能，能够实现对生产过程的全部自动控制。
纸浆造纸行业作为重要的工业产业，其污水处理也是相当重要的环节。
随着环保意识的强化和污水排放标准的逐步提高，污水处理对于纸浆造纸企业来说变得愈发重要。
而DCS控制系统在纸浆造纸污水处理上的应用，可以通过实时控制和监测污水处理过程，提高生产效率、降低生产成本，并且有效保障环境安全。
DCS控制系统在纸浆造纸污水处理上的优势实时监测使用DCS控制系统可以实时监测整个污水处理过程，包括物质的输入、输出浓度、PH值、温度等重要指标。
这些数据可以被系统收集、分析并反馈到控制中心，从而实现对整个污水处理过程的实时监控。
此外，如果出现变化或异常情况，系统会自动发送警报并及时通知相关人员，避免人为差错所带来的损失。
减少误操作在传统的控制模式下，操作者需要花费大量时间和精力来监测和控制所有的设备。
因此，在处理大量数据、在危险环境中的工作等场合，人的精度和效率都达不到要求。
而引入DCS控制系统后，除了可以自动控制整个处理过程，还可以集成传感器、运动控制和数据管理设备等多个环节，减少了人为误操作的可能性。
降低成本DCS控制系统可以设计各种控制和逻辑策略，确定各项指标的目标值，并自动推动设备进行调整和控制。
此外，它还可以自动诊断设备开启和关闭的时间、阀门位置和运行速度等各种指标，让设备在整个过程中得到充分利用，从而减少不必要的能源和材料浪费，降低生产成本。
提高生产效率DCS控制系统可以实现全程监控和自动控制，从而提高生产效率和工作精度，减少停机时间。
而且，它还可以自动调整工作速度和生产批次，根据实际工作情况做适当调整，以实现最佳生产效率。
帮助环保使用DCS控制系统可以减少对环境的影响，提高环保水平。
DCS系统在城市污水处理中的应用案例分析
DCS系统在城市污水处理中的应用案例分析城市污水处理是确保城市环境卫生和人民健康的重要环节。
随着城市化进程的加速，污水处理工艺和设备也不断升级。
其中，DCS系统（分散控制系统）作为先进的自动化控制技术，广泛应用于城市污水处理中，以提高处理效率、节约能源和减少环境污染。
本文将通过分析实际应用案例，探讨DCS系统在城市污水处理中的应用。
一、案例一：城市污水处理厂的DCS系统优化江苏省某城市污水处理厂使用传统的手动控制系统，存在运行效率低、操作复杂、能耗高等问题。
为了提高处理效率和降低成本，该厂引入了DCS系统进行优化。
DCS系统通过采集污水处理过程中的各种参数数据，并将其实时传输到控制中心，在该中心通过分析数据作出相应的调整。
该系统具备监测、控制、数据存储和报警等功能，大大减轻了操作人员的负担。
通过DCS系统的优化，污水处理厂实现了以下效益：1. 提高处理效率：DCS系统实时监测水质参数、流量和氧化还原电位等关键指标，可以根据实时数据自动调整处理设备的运行状态，从而提高处理效率。
2. 节约能源：DCS系统根据实时的水质数据和负荷情况，调整曝气装置和污泥泵等设备的运行参数，实现节能效果。
3. 减少环境污染：DCS系统能够准确监测和控制废水排放指标，并及时报警处理异常情况，有效减少废水对环境的污染。
案例一表明，DCS系统的引入能够使城市污水处理厂更加高效、智能化，进一步提升处理水平和节约资源。
二、案例二：DCS系统在污水处理中的智能运维某城市污水处理站引入DCS系统后，利用其强大的智能化运维功能，实现了自动化监控和设备故障预警。
DCS系统可以实现对污水处理站各项设备的监控、管理和运维。
通过传感器采集设备运行数据，系统可进行数据分析、异常检测和预警。
例如，当某设备温度、压力或电流等参数异常时，系统会自动发出预警信息，便于及时维护。
该污水处理站引入DCS系统后，取得了以下成果：1. 提升运维效率：通过DCS系统的智能化监控和预警功能，运维人员可以及时了解设备状态，减少了例行巡检的工作量，提高了运维效率。
集散控制系统在污水处理中的应用
集散控制系统在污水处理中的应用作者：杨德校来源：《科技视界》 2015年第21期杨德校（贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里 556000）【摘要】结合污水处理控制系统的实际情况，以贵州某一污水处理厂的污水处理自动控制系统为主要研究对象，结合现场的实际情况和具体的控制要求，阐述了基于DCS的污水处理自动控制系统的应用【关键词】污水处理；集散控制系统；应用作者简介：杨德校（1983.11—），男，侗族，研究生，讲师，研究方向为自动控制。
1 污水处理概述目前污水处理的方式有多种多样，采用工业控制技术的越来越多，我国很多地方的污水处理厂都采用集散控制系统来进行控制，把厂区内的各个站点设置现场计算机和PLC，对污水处理实行自动化控制，包括污水过滤（粗格栅、细格栅）、化学反应池（絮凝剂、氯气等的投加）、沉淀池、污泥压缩、泵房机组控制等等。
1.1 污水处理技术介绍1.1.1 手动控制这样的污水处理方式成本较低、难度小，在一些规模不大的污水处理场所有应用；1.1.2 半自动控制由于成本问题等，目前中型、小型污水处理厂采用这种方式的较多；1.1.3 全自动控制技术这种控制方式是目前应用较为广泛的方式，也是自动控制技术的发展方向。
1.2 污水处理自动控制技术的难点1.2.1 系统规模大污水处理厂的规模一般都比较大，污水处理工艺相对较复杂，每个工艺站点的位置相对分散，变量多、大滞后、多回路的大系统。
1.2.2 超调量大由于污水处理是一个批次生产的过程，污水分成批次进入化学反应池里，每一批次进水，给控制带来了一定的困难，每一次进水都有一个切入问题。
每一个批次的控制过程时间相对较短，系统刚刚稳定，控制过程就结束了。
1.2.3 连锁控制污水处理工艺中，前后每一道工序间存在着互锁关系，有的传感器存在较大误差、之后以及价格较贵等一系列问题，这些问题都会影响控制系统的实时性和精度。
1.2.4 高能耗问题污水处理厂所使用的设备都是高能耗、大功率的设备，在设计控制系统时需要考虑设备的合理配置使用、设备的保护以及节能问题。
污水处理厂自动控制系统及方案
污水处理厂自动控制系统及方案一、内容描述首先我们要明白的是这个自动控制系统的任务和目标，简单来说就是确保污水从进入处理厂到处理完成的过程能够自动化进行。
系统可以自动控制各种设备的运行，比如水泵、搅拌机、过滤设备等，确保它们按照预定的程序和时间进行工作。
这样一来不仅提高了处理效率，还大大节省了人力成本。
接下来这个系统是怎么工作的呢？它主要通过一系列传感器和控制器来监测和处理污水，传感器会实时监测污水的各种指标，比如温度、流量、PH值等。
一旦这些指标超出了预设的范围，控制器就会发出指令，调整相关设备的运行状态，确保污水能够得到妥善处理。
这个过程是完全自动化的，极大地提高了处理效率和质量。
1. 污水处理厂的重要性及其对环境的影响我们都知道，水是生命之源，没有水我们的生活将陷入困境。
但随着城市化进程的加快，污水处理成为一项重要的任务。
污水处理厂的存在，就像是城市的“清洁卫士”，它们的工作直接关系到我们的生活环境质量。
首先污水处理厂的重要性不言而喻，它承担着处理城市污水的重任，确保我们的生活和工业用水得到妥善处理，避免污水直接排放对环境和生态系统造成破坏。
想象一下如果没有这些处理厂，污水将直接流入河流、湖泊，甚至地下水，那将是一场环境灾难。
其次污水处理厂对环境的影响是深远的，经过处理的污水，其有害物质和污染物被有效去除，水质得到明显改善。
这不仅保护了我们的水资源，还避免了污水对环境的污染。
同时处理过的污水还可以回用于农业、工业等领域，实现水资源的循环利用。
这样一来不仅节约了水资源，还降低了对环境的压力。
污水处理厂在我们的生活中扮演着不可或缺的角色，它们默默地承担着清洁的使命，保护着我们的环境和水资源。
所以对于污水处理厂的自动控制系统及方案的研究和优化，就显得尤为重要和必要了。
2. 自动化控制在污水处理厂的应用背景随着城市的发展，污水处理成为一项至关重要的任务。
污水处理厂作为城市基础设施的重要组成部分，其运行效率直接关系到环境保护和居民生活质量。
PLC控制系统污水处理厂中的应用
PLC控制系统污水处理厂中的应用作者：宏顺亲曹阳康健来源：《城市建设理论研究》2012年第33期【摘要】本文介绍了净水厂中的PLC系统的控制结构﹑网络通讯结构，仪表系统构成等，并详细介绍了典型案例水厂中的设计和使用情况，完整的控制系统构架，通讯网络拓扑，及中控室的构成及效果。
【关键词】污水处理水厂；PLC控制系统；仪表系统中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：前言污水厂控制系统由中央控制室微机（上位机）和现场PLC终端（下位机）两级组成。
上位机采用二台工控机，具有冗余热备功能，上位机完成数据处理，参数设定，报表生成和图形显示监控。
下位机用可编程控制器，完成对设备的监控和数据采集。
上位机和PLC各站点通过工业快速冗余光纤以太环网连接。
采用这种结构形式系统，操作人员能有效方便、快捷地操纵和管理整个系统，可把厂级以太管理网与工控网相连接，在服务器编制数据库，把工控网的历史数据、实时数据在以太网上共享，以便于污水处理厂管理。
一PLC控制站构成粗格栅控制站（PLC1）（1）粗格栅A控制模式液位差控制方式：格栅前、后设超声波液位差计，根据设定的液位差值判断格栅是否堵塞，当液位差△H达到设定值，则格栅机开始连续工作，直到液位差△H低于设定值后，恢复正常的格栅机操作，如果液位差△H继续增加，则触发报警，格栅机按设置时间工作。
定时控制方式：格栅机的操作是根据时间间隔及持续时间的定时发来控制，时间间隔及持续时间由计算机设定，系统自动调整所有格栅具有相同的时间间隔及持续时间。
螺旋输送机与格栅机联动，格栅机工作与否始终作为螺旋输送机的工作条件，螺旋输送机先于格栅机工作，滞后于格栅机停止，时间在0~5分钟内可调。
多台格栅机间隔工作。
B监视设备的状态状态信号：每一格栅除污机有“运转/停止”、“故障”、“自动/手动”信号；格栅螺旋输送机有“运转/停止”、“故障”、“自动/手动”信号。
故障报警内容：每一格栅除污机、螺旋输送机有“故障”报警。
城市污水处理中自动化控制系统的应用
一
、
城 市 污水 处 理 巾 自动化 控 制 系
的 自控 系 统 只能 发 挥 监 视 和对 部 分 设 备 智 能 决 策 为 目标 的信 息 化 技术 则 相 对 迟 进 行远 程控制 的功 能 。
缓 ，自动化技 术 和信息 化技术 缺乏 融合 ， ２对 污水 处 理 厂 自控 技 术 的 发 展 和 大量 ห้องสมุดไป่ตู้ 程数据 没有 发挥 应有作 用 。 ３城 市 污水 处 理 中 自动 化 控 制 系 统 就 国 内污 水 处 理过 程来 说 ，部 分 污 概 况 污 水 处 理 自动 化 控 制 在我 同起 步 较 的应 用 水 处理 厂设 置 了 Ａ动化 控 制 系 统 ，力 求
膜＞ 络 合剂 。 ３ ． ２ 植物 对单 一重金 属 的富集 特征
通 过对 实 验 发 现 ，对 于 四种 单一 重
３ ． ４复合 重金属 植物 修复极 差 分析
金 属 富 集效 果 ，绿 叶苋 菜 、土 豆 和紫 化 苜 蓿表 现 … 了不 同 的优 势 。 绿 叶 苋菜 和 紫 花苜 蓿 吸收 铅 元 素 的 能力 突 ｆ “，其 中 绿 叶 苋 菜 的效 果 最 好 ，在 合 适 的 条件 下 可 以达 到 ２ ８ ２ ． ５ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ ；在吸 收 铜元 素 方 面 ，土 豆 表 现 了 较强 的富 集 能 力 ，最 高达 到了 ５ １ ０ ６ ． ９ ０ ｍｇ ／ ｋ ｇ ，同 时 紫 花 苜 蓿 的最 高 富集量 也将 近 ２ ０ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ ；紫花 苜 结论 蓿 也 对 镉 的 吸收 量 最 高 ，达 到 ８ Ｏ ． Ｏ Ｏ ｍ ｇ ／ 本 文 通 过 正 交设 计 盆 栽 试 验方 法 ， ｋ ｇ ；土 豆 和 紫 花 苜 蓿 对 铬 的 吸 收 比绿 研 究 了络合 剂 Ｎ Ｔ Ａ的 添加 量 ，植 物组 合 叶 苋 菜 更 为 有 效 ， 土 豆 的 指 标 量 最 高 和覆膜 情况 对植物 吸收 土壤铅 、铜 、 镉、 为２ ０ ７ ３ ． ５ ７ ，ｍ ｇ Ｃ ｋ ｇ ，紫花苜蓿 则达 到 了 铬 复合 污染 效果 的影 响 ，结果 表明 ： （ １ ） ２１ ０ ０． ＯＯ ｍｇ ／ ｋ ｇ。 植 物 富集 铅 的 含 量受 到络 合 剂 含量 的影 ３ － ３ 复合 重金 属植物 修复 极差 分析 响 ，随着 Ｎ Ｔ Ａ的 含量 递 增 ，对 植物 富集 通 过 测 得 的 植 物 吸 收 四 种 金属 元 能力 先促 进 ，后 抑制 。 （ ２ ） 铜 指标 的大 素 的试 验 指 标 ，运 用极 差 分 析 的 方 法 ， 小 受植 物 种 类 的 影 响较 大 ，当修 复 植 物 综 合评 衡 ，确 定 ｍ 优 条件 。 分 析 表 明 ， 为单 一种类 绿 叶苋 菜 时铜 的 富集量 最 低 ， 复 合 土壤 重 金 属 铅 、铜 、镉 和铬 污 染 植 当 富集 种 类 为 土 、绿 叶苋 菜 以 及 土 豆 、 物修复 的最优 水平 为 １ 、ｌ 、０或 者 １ 、 绿 叶苋 菜 、紫 化 苜蓿 时指 标 含 量 较 高 ， ３ 、０ ， 即在 不 覆 膜 的条 件 下 ，土 壤 添 加 当植 物 种 类 为 土 豆 时 ，铜 元素 含 量 达 到 ２ ｍ ｍ ｏ ｌ Ｎ Ｔ Ａ络合 剂 ，植 物种 类 为单一 种类 最大 。 （ ３） 植 物体 镉 含量 也 主要 受 络合 土 豆 或 者绿 叶苋 菜 、土 豆 、紫 花 苜蓿 联 剂 含量 的影 响 ，络 合 剂 的 加 入促 进 了镉 合 修 复下效 果最 优 。 的 吸 收 ，但 当络 合 剂 含 量 增 加 时 ，又 对
自动控制系统在污水处理中的应用
自动控制系统在污水处理中的应用发表时间：2018-11-06T11:59:00.303Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：蔡瑞华[导读] 随着科技的发展，人工智能已经不再是一个简简单单的互联网词汇存在于社会网络中，更多的是作为一个新兴产业服务于我们生活的方方面面。
潮州市第一污水处理厂摘要：积极做好污水处理至关重要，因为水资源是当前较为短缺的一种资源，在工业化进程的不断加快下，其污染越来越严重，淡水资源储量有所减少，其中在污水处理中应用自动控制系统，可以提高污水处理的有效性，故此本文主要针对自动控制系统展开了分析与讨论，旨在实现污水处理的可持续发展。
关键词：自动控制系统；污水处理；应用现如今，在我国工业化进程的不断加快下，污水排放演变的原来越严峻，备受关注，随着科学技术的不断发展，越来越多的污水处理厂纷纷采取了自动控制技术，可有效节约人力、物力，提高处理效果，故此，积极研究自动控制技术在污水处理中的应用具有重大现实意义。
一、自动化技术在污水处理中的应用现状从原理上分析，自动控制系统主要实现了控制设备、执行器件、检测元件、计算机的相互连接，利用计算机对设备进行操作与控制，以此满足集中监控、集中调度、集中分析的基本目的。
除此之外，在近几年的不断发展下，通过引进国外先进的自动控制技术，我国污水处理自动控制水平越来越高，具有代表性的包括了FCS、PCL、DCS，就目前而言，FCS已经成为了最为新颖的自动控制技术，主要是应用网络代替传统的硬件传输，实现控制器、传感器、执行器的相互连接；PCL属于可编程控制系统，同样是应用计算机技术做好控制，与其它控制技术相比较，最为明显的优势便是可靠性以及抗干扰性强，是当前污水处理中不容或缺的技术之一；DCS则属于集散控制系统，是4G控制技术，可以实现物理量的监视，在与PCL结合之后，可以提高污水处理的有效性。
二、自动控制系统的基本概述（一）组成严格意义上分析，自动控制系统涉及到的内容众多，包括了自动控制、数据采集、信号处理，各项内容相互配合与协调，实现污水处理的完善性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
2020年4月19日
控制系统及其在污
水处理中的应用
文档仅供参考
2
2020年4月19日
ABB AC500控制系统及其在污水处理中的应用
ABB公司在收购了贝利(Bailey)公司后,将它旗下的多款控制系统
整合到了以工业IT为基础,针对目标技术的800XA系列控制系统
中。在继续为国内的电力,冶金,石化,造纸等行业提供整体的解决
方案以外,已将它旗下的一款已有十几年发展历史的中小型控制系
统AC31作为产品引入中国。当前在此基础上推出更为现进的
AC500系列,可为国内的系统集成和OEM等应用提供更多的选择。
本文将介绍此系统及其在污水处理中的应用。
二,AC500控制系统介绍
AC500系统由CPU,通讯模块,CPU底板,I/O模块和端子
板,FBP接口模块和端子板,CPU底板等组成,如图1所示。
文档仅供参考
3
2020年4月19日
CPU
CPU有PM571、PM581 和PM591三个不同的等级。均带
有:LCD显示、操作按键、一个SD卡的扩展口和两个集成的串行通
讯口。CPU可直接插在CPU底板上,底板可选择集成以太网或者
ARCNET网络接口。另外,保留的CS31的通讯接口是考虑到了和
AC31等ABB公司其它系列PLC的兼容性。
通讯模块
除了CPU上集成的通讯接口外,每一个CPU上还可最多扩
展4个通讯接口。这4个通讯接口可扩展为任意的标准总线协议。
CPU上集成的两个Modbus通讯接口和可选集成的以太网或ARCNET
网络接口外,经过通讯扩展接口还能扩展 : ProfibusDP-V1、
文档仅供参考
4
2020年4月19日
DeviceNet、CANopen和以太网等总线接口。
I/O 模块
输入/输出模块有模拟量和开关量两大种类。每个输入/输
出模块均可直接插到端子板上,CPU本地和经过FBP分布式扩展的
子站,可最大扩展到7个输入/输出模块。AC500还能够提供每一点
都能够根据用户的需求及可设置为输入又可设置为输出的开关量模
块。
FBP 的接口模块
这种模块集成了一定数量的开关量输入/输出,而且经过它
实现和CPU 的通讯和分布I/O。这个分布模块后面又可最大扩展7
个输入/输出模块。
AC500 Control Builder 编程
AC500 Control Builder 编程是一套可对所有系列AC500
CPU进行编程的工程工具,这套编程软件符合IEC61131-3的国际标
准,可支持五种不同的编程语言:
－功能块(FBD)
－语句表(IL)
－梯形图(LD)
－结构文本(ST)
－顺控图(SFC)
这套软件可完成AC500系统的全部设置,包括所有的总线
接口,而且还有全面的自诊断功能、报警处理、可视化调试工具和
文档仅供参考
5
2020年4月19日
开放的数据接口。另外还能够提供离线仿真,变量跟踪功能,配方管
理和监视列表,可视化的调试工具,通讯接口的设置,开放的数据接
口,工程接口.
三,SBR污水处理工艺介绍
序批式活性污泥法简称SBR (Sequence Batch Reactor)
法,是早期充排式反应器的一种改进。随着自动控制水平的提
高,SBR法引起人们的重新重视,并对她进行了更加深入的研究与改
进,自1985年中国第一座SBR处理设备在的投产,当前已经广泛的
应用在工业污水和城市污水的处理中 。
SBR工艺的基本操作流程由进水,反应,沉淀,出水和闲置
等五个基本过程组成,从污水流入到闲置结束构成一个周期,在每个
周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进
行的。
图2 SBR污水处理工艺流程图