污泥污水处理自动控制PLC系统解决方案

发布日期：2017-11-10 15:59 浏览次数：

PLC系统功能

PLC是Programmable Logic Controller的简称，中文名称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的控制系统。作为硬件层的控制，康卓科技在污泥污水自动控制行业有着广泛的应用。

PLC控制系统在污水处理自控系统中作为控制核心，与触摸屏结合，控制着配套设备的自动运行，主要包括倒料泵、进料泵、压榨泵、调理池、搅拌机、加药系统、自动阀门、仪表等，以完成污泥过滤系统的工艺生产要求。

康卓科技污泥处理厂自控系统在PLC为主的过程控制的基础之上，配备多套智能化软件搭建了先进的智能控制系统，以实现较优化控制，并为运营提供方便，节省运营成本。

设计原则

由于在污泥处理过程中产生沼气，因此在进行系统设计过程中首先要考虑系统的安全性和稳定性。硬件设备选用国外著名品牌，并通过深化控制软件和应用软件，充分发挥现有硬件的潜能，使自控系统不仅仅具备安全性、稳定性、可靠性、维护方便性、易于操作性及高效率这些基本特点，还具备人性化、智能化、运营管理方便等特点。

系统构成

采用网络化集散型计算机控制管理的智能型系统方案。过程仪表间现场工艺参数转换成电信号后，经安全栅进入PLC控制系统，然后通过以太网上传给计算机监控系统：PLC控制系统接收上位机监控系统的控制参数、运行命令进行自动控制。

计算机监控系统通过以太网与PLC控制系统进行数据通信，监控全厂主要工艺参数和设备运行情况，操作人员可以通过键盘和鼠标对现场电气设备进行控制，根据过程仪表提供的主要工艺参数，按污泥处理工艺要求对生产工艺过程进行必要的调整，使生产过程更合理，处理效果更好，运行成本更低；也可使PLC控制系统根据过程仪表提供的主要工艺参数检测结果，按污泥处理工艺要求对生产过程进行自动控制，实现全部生产过程的自动化。

硬件构成

根据工艺流程和总平面布置，某污泥处理厂控制系统由4套PLC(1套主站和4套从站构成一个光纤网络)、1台工程师站、1台数据服务器、1台操作站、1台软件服务器、手机短信系统、UPS电源、打印机等组成。

网络构成

整个控制系统由三层网络组成：

(1)设备层。

模拟量采用4~20mA输入输出，开关量采用接点输入输出方式。处在危险区的各种仪表，全部采用高防爆等级仪表。现场仪表与控制柜之间采用安全栅进行隔离。现场操作箱采用防爆箱。

(2)控制层。

PLC需具有很高的电磁兼容性和抗冲击、耐震动性能，保障污泥处理厂的生产能够稳定、可靠地运行。每种模块都能进行快速地安装和拆除，并有保护性的措施，使之不会因为插错位置或方向而烧损。

采用环形光纤网络构成工业网，具有通信速度快、抗干扰能力强特点。当系统中任意一处光纤断开时，仍能维持系统的正常通信。

(3)管理层。

采用以太网和无线网络相结合，接人工厂内部的以太网，使整个工厂网络一体化，各个部门通过授权可以随时浏览系统的运行情况，方便管理。中央控制室的工程师站和操作站是两台完全相同、互为热备份的主机，在系统正常运行时工程师站为监控系统的主站，操作站作为客户端进行浏览监控，当工程师站出现异常时系统会自动将操作站切换为系统主站，维持系统的正常运行。数据服务器主要用于保存系统中产生的各种数据以及运行设备管理系统、故障诊断系统和能源管理软件系统。厂长室，总工办公室和试验室的计算机为系统主站的客户端。建立一套手机短信系统，当系统发生故障时，通过手机短信发给相关人员。

系统功能

根据污泥处理过程，在污泥处理厂生产区内共设置4个现场控制站：

(1)污泥前处理单元。

污泥前处理单元完成市政污泥的卸料、贮存、浓度调配、温度调控以及向厌氧消化装置定量输送物料的全过程。根据功能不同，污泥调配分为初调和精调两个阶段，初调主要进行稀释和搅拌均匀，精调使物料进一步升温、恒温，达到厌氧消化所需条件。经精调池调配均质好的污泥f含固率10%，温度38℃)，通过精调池螺杆泵输送至厌氧消化装置(Lipp罐)内，系统根据污泥的各种不同条件，自动控制罐内的厌氧环境，使厌氧消化效果较优化。消化装置外部采用热水伴热装置对厌氧消化装置进行保温，内部采用机械和水循环搅拌两种方式，对污泥进行搅拌。该子系统主要控制污泥浓度调和、污泥温度控制，污泥经过初调和精调后浓度在10%左右，温度在38℃左右。

(2)污泥脱水单元。

污泥经过一定时问的中温厌氧消化后，导人消化污泥贮池，由消化污泥贮池潜污泵提升至污泥调配池，通过进料螺杆泵进入离心脱水机，同时按比例投加絮凝剂药液。进行固液分离。脱水后的沼渣由螺旋输送机输送至沼渣堆放间进行翻抛风干，沼液进入沼液沉淀池，溢流至沼液缓冲池，经沼液排水泵提升至沼液处理单元进行后续处理。该子系统采用冗余控制CPU提高系统的稳定性，主要控制污泥浓度调和、污泥温度、定时搅拌、定时加泥、pH值、液位值、连续出气等。

(3)沼气锅炉系统。

沼气锅炉系统主要控制锅炉系统联锁、保护(所有联锁设备均能解除联锁)。锅炉配带超压、锅炉高低水位保护，燃烧器具有程序点火及熄火保护装置等联锁保护。日用轻油箱液位与油泵联锁：高位开泵，低位停泵。

(4)沼气净化系统。

沼气净化系统主要控制沼气压力等参数，完成沼气的脱硫、沼气中二氧化碳的回收。