水是人類（lèi）生活和國民經濟發展的不可或缺的重要部分。隨著現代化社會（huì）的發展，水汙（wū）染成為阻礙（ài）社會發展的重要問題。其中，工業水汙染問題尤為嚴重。工業廢水（shuǐ）具有汙染物種類多、成分複雜、化學（xué）需氧量（liàng）(COD)濃度高、可生化性差、毒害性大等特點。如果不對其進行有（yǒu）效的綜合治理，必將（jiāng）造成嚴重的（de）環境汙染和生態破壞（huài），危害人類健康，阻礙經濟的可持續發展。早期的工業汙水（shuǐ）處理進出水切換（huàn）複雜，控製設備（bèi）多，非常不便於運行與管理（lǐ），限製了其發展。隨著科（kē）學（xué）技術的不斷發展，計算機和自動（dòng）控（kòng）製技術的加入，汙水處（chù）理問題迎刃（rèn）而解。康卓（zhuó）科技設（shè）計（jì）了一種基（jī）於PLC的遠程監控係統，對汙水處理過程進行自動控製和遠程監控，大大提高了汙水處理係統的工作效率和穩（wěn）定性。

 

 

 

一、汙水處理工藝流程及係統構成（chéng）

目前，汙水處理（lǐ）的主導工藝有AB法與SBR法。本文中的汙水處理選（xuǎn）用SBR法，是序批式活性汙泥法的簡稱，是一種連續進水、間歇曝氣、間歇排水的工藝。它的（de）原理是通過微生（shēng）物的活動來淨化汙水。

汙（wū）水（shuǐ）通過主管道進入格柵間，通過粗格柵將體積較大的（de）固體物過濾，再通過細格柵將體積較小的固體物進（jìn）一步過濾。適時開啟柵渣（zhā）壓榨輸送一體機將過濾出的固體堆積物進行壓榨並（bìng）外運。經過（guò）預處理後，通過（guò）大型潛水泵將汙水（shuǐ）輸送至調節池，等待下一步處理。汙水進入調節池後，通過提升泵，將汙水輸送至沉砂池進行砂水分離，汙水進入SBR池。適時將砂水分離器分離出的幹砂外運，清液回流至調（diào）節池。SBR反（fǎn）應池（chí）為整個工藝的核心，處理（lǐ）周期由進水、反應(曝氣（qì）)、攪拌、閑置和潷水5個過程組成，反應（yīng）期間要保證一定的曝氣量（liàng），需要的活性（xìng）汙泥一（yī）般情況下為定量，剩餘汙泥則排向（xiàng）汙泥池。淨化後的水在上層由潷水器潷出，加氯（lǜ）消毒後排入自然（rán）水（shuǐ）體。汙泥池的汙泥經脫（tuō）水後外運（yùn），進行再處理或掩埋。

 

 

根據汙水處理廠的生產工藝，將整個汙水處理過程分（fèn）成3個模塊：

 

1)汙水雜物的去除及預處理。 

 

2)SBR池中進行汙水的（de）物（wù）理化學反應及水與汙泥的分離。

 

3)水的消毒及汙泥處理。

 

遠程監（jiān）控係統采用分布式控製係統結構，由上位機、下位機和現場儀表設備（bèi）構（gòu）成，實現實時數（shù）據采（cǎi）集和自動控製的功能。監控中心控製室設立兩台上位機、一台打印機。下位機設立3個PLC控製站（zhàn），即1#PLC站、2#PLC站和3#PLC站分（fèn）別用（yòng）於各不同處理過程的控製。PLC選用西門子S7-200係列，上、下位機通過工業以太網交換機組成以（yǐ）太網絡進行通（tōng）訊。該係統（tǒng）具有（yǒu）極高的性能/價格比。

 

 

二、PLC控製（zhì）係統下位機（jī）設計

 

2.1 1#PLC控製站設計

 

1#PLC控製站是汙水處理的第一步。PLC連接超聲波液位計、孔板流量計、壓力變送器及（jí）溫度變送（sòng）器作為（wéi）模擬量輸入信（xìn）號，粗（cū）細格柵機、柵渣壓榨輸送一體機及潛水泵的運行狀態作為數字量輸入信號。通過超聲波液位計檢測的（de）汙水液位，液位達到高限值時自動啟動（dòng）潛（qián）水泵（bèng）將汙水輸送至下一處理工藝段；液位達到低限值時自動停止潛水泵的運行，防止幹（gàn）燒。液位的高、低限值可在上位機實時在線修改（gǎi）。各電氣設備均設手動、自動兩種運行（háng）模（mó）式，可根據實際運行需要進行（háng）選擇。流（liú）量計用以計量汙水進水量。

 

2.2 2#PLC控（kòng）製站設計

 

2#PLC控製站是整個汙水處理過程中較重要的一環。主（zhǔ）要連接檢測儀表有pH計、溶解氧（yǎng）監測儀、汙泥（ní）濃度儀等分析儀表及超聲波液位計、溫度變送器、壓力變送器等儀表作為模擬量輸入信號。主要電氣設備有攪拌機、曝氣（qì）機、潷水器、砂水分離器、排砂泵、提升泵等（děng），其（qí）中各設備運行狀（zhuàng）態作為數字量（liàng）輸（shū）入信（xìn）號，數字量輸出信號用於控製各設備的（de）啟動/停止。提升泵控製原（yuán）理與1#PLC控製站中（zhōng）潛水泵控製原（yuán）理（lǐ）相同，均（jun1）為通過液位值自動控製。攪拌機、曝氣機、潷水器為循環順序控製，攪拌機啟動相應的設定時間後（hòu），閑置一段時間，然後曝氣機啟（qǐ）動相應的設（shè）定時間，閑置一段時（shí）間後（hòu），攪拌機再次啟動，當循環運行次數達到設定（dìng）次數時，開啟潷水器，將清水排出（chū）。設備運行時間、閑置（zhì）時間、循環運行次數（shù）等參數均可在上位機實時在線修改。

 

 

2.3 3#PLC控製站設（shè）計

 

3#PLC控製站是汙水處理過程工藝（yì）的尾段。主要負責控製（zhì）二氧化氯消（xiāo）毒機、排泥泵等電氣設備。連接餘氯監（jiān）測儀作為模（mó）擬量（liàng）輸入（rù）信號，實時監測消毒後（hòu）清水中的（de）餘氯指標，以滿（mǎn）足（zú）排（pái）放標準。連接汙泥界麵儀作為模擬量輸入信號（hào），實時監測汙泥池中汙泥界麵高度，達到設定高度時，自（zì）動啟動排泥（ní）泵（bèng），將汙泥外排，低於設定高度時，停止排泥泵。

 

三、 監（jiān）控中心的設計

 

監控中心設上位機兩台作（zuò）為（wéi）操（cāo）作員站(其（qí）中一台兼工程師站（zhàn）)，打印機一台（tái）用於打印（yìn）曆史趨勢、運行報表等。軟件采（cǎi）用西門子Wincc上位機軟件（jiàn），與下位機通訊簡單，組態方便。

 

主監控係統界麵將工藝流程、儀表數據顯（xiǎn）示、流量累計（jì）、自動（dòng）運行參數設定、設備（bèi）運行狀態反饋及（jí）各設備控製功能集中顯示，非常便於（yú）操作員對現場運行（háng）狀態的觀察和控（kòng）製。各設備均設手（shǒu）動、自動兩種運行模式，可根據實際運行情況投入自動運行。對（duì）反應（yīng）池中的曝氣、攪拌、閑置等過程可進行自（zì）動運（yùn）行時間及運行次數的設定，並可往複循環運行。另外，監控係統集曆史（shǐ）趨勢查詢、操作記錄查詢、報警記（jì）錄查詢、運（yùn）行報表查詢（xún）等功（gōng）能與一體，並可通（tōng）過中控室設立的打印（yìn）機實（shí）時打印。

 

該係統主要特點（diǎn）為：

 

1)各（gè）潛水泵、提升泵可根據液位自（zì）動啟停；各泵可根據運行時間優先啟動運行（háng）時間相對較少的泵（bèng），避免長期運行某泵導致磨損過大。

 

2)曝氣時間、曝氣間隔時間、攪拌時間、攪拌間隔時間、循環運行次數等參數均可根據實際運行情況在監控畫麵實（shí）時調整，方便（biàn）用戶對於汙（wū）水處理過程的（de）控（kòng）製，可（kě）實現無人值（zhí）守，節省了大量人力及（jí）運行成本。

 

 

三、通（tōng）訊網絡的設計

 

通訊網絡是（shì）上位機監控係統和下位機PLC控（kòng）製係統的連通介質（zhì），其穩定性和實（shí）效性直接決定了整個（gè）係統的（de）運行（háng）狀況好控（kòng）製功能。本文設計（jì）的通訊網絡以（yǐ）Ethernet/IP協議為基（jī）礎。利用光（guāng）纖將分布式PLC和上位機連接（jiē），在中控室設立以太網交換機，組成以太網絡，確保通訊的穩定和實效性（xìng）。同時，由於采用光纖以太網通訊，將各PLC分布在相應（yīng）的工藝區（qū）域，使得儀表、電氣等設備的連接電纜長度大大減少，節省了大量施工成本。

通訊網絡（luò）除以太網外，還對外開放Modbus通訊接口，可通過RS485通訊協議方便擴展連接第三方設（shè）備，係統的擴展性、可兼容性大大提高。

係統預留GPRS無線通訊模塊，方便將運行數據實時無線上傳到環保部門的監控中心。

 

 

四、康卓科技汙水廠遠程監控係統

汙水廠遠程監控係統自投入運行以來，由於采用基於PLC的遠程監控係統，整個汙水處（chù）理係統（tǒng）運行平穩，故障率（lǜ）極（jí）低，自動化程度高，操作靈活簡便，基本實現了無人（rén）職守運（yùn）行，為企業節省了大量運行（háng）成本。

 

五、汙水廠遠程監控係統項目案例：廣西省桂林市興安縣城北汙水處理廠

 

 

五、汙水廠遠程監控係統服務與訂購

汙水廠遠程監控係統自售出起在使用過程中如（rú）需（xū）技術幫助，公司設立了（le）營銷服務的專業（yè）客服，免費為用戶提供售前、售中、售後的（de）技術谘（zī）詢（xún）和安（ān）裝調試指導，解決用戶提出的（de）問題。

24小時谘詢熱線：025-86666104