新華TiSNet-PLC400系統(tǒng)在某污水處理廠的應用
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3.4控制特點
1#PLC設在污水提升進水泵房，監(jiān)控范圍包括：粗格柵間、提升泵房、細格柵間、沉砂池、進水計量井、配泥井、濃縮池等處的設備及儀表。
3.4.1．超越井
進水閘門的控制
進水閘門設置現(xiàn)場控制箱，并具有現(xiàn)場控制I/O接口。由控制箱面板上的按鈕直接控制閘門的運行。
3.4.2. 粗格柵間
格柵除污機、壓榨機的控制
粗格柵除污系統(tǒng)包括二個粗格柵除污機、一臺螺旋壓榨機。格柵除污機、壓榨機按運行設置現(xiàn)場控制箱。
格柵除污機操作根據(jù)時間間隔及持續(xù)時間的定時法來控制，時間間隔及持續(xù)時間由格柵除污機控制箱設定，操作人員調整所有格柵具有相同的時間間隔及持續(xù)時間。時間間隔能從零調整到24h，但每一檔不少于30min，持續(xù)時間能從零調整到3h，但每一檔不少于5min，最初將時間設置為3h，持續(xù)時間為15min。
3.4.3. 進水泵房
進水水泵的控制
不使每一泵每小時起動六次以上。控制系統(tǒng)監(jiān)視泵的起動和停止過程，如泵故障報警并手動選擇代替的泵。
3.4.4. 細格柵及旋流沉砂池
格柵除污機、輸送機的控制
格柵除污機、輸送機由所在單體的現(xiàn)場控制站（PLC）控制。
格柵的前后提供液位差測量，以檢測格柵是否堵塞。如果液位差超過設定的數(shù)值，則格柵除污機開始連續(xù)工作，直至液位差低于預先設定的數(shù)值。如果液位差繼續(xù)增加，觸發(fā)報警，格柵除污機停止運行。格柵組的恢復運轉，由操作員來進行，而不是自動執(zhí)行，液位差的預先設定的調節(jié)范圍不超過0.2m，每一檔不大于0.05m。每組格柵被獨立控制，螺旋壓榨機與格柵除污機聯(lián)動。當水位差小于0.03米時， 細格柵機關閉。
旋流沉砂裝置的控制
旋流沉砂池共有2套旋流沉砂裝置，每套裝置包括輸砂泵、立式槳葉式分離機、水力旋流濃縮器等設備。
旋流沉砂池還設有1套砂水分離機旋流沉砂裝置運行時，砂水分離機隨之聯(lián)動。
旋流沉砂裝置和砂水分離機由所在單體的現(xiàn)場控制站（PLC）控制旋流沉砂裝置和砂水分離機的運行。
3.4.5．污泥脫水間
脫水機房的控制
脫水機房設備自動控制系統(tǒng)離心脫水機組、加藥系統(tǒng)和皮帶輸送機等設備實行聯(lián)動控制。與脫水機配套提供的自動控制系統(tǒng)按污泥流量自動分配脫水機組、自動加藥混合，自動脫水。
加藥系統(tǒng)根據(jù)污泥干固量，比例控制高分子混凝劑加藥量，一般控制在0.3%。
脫水機房進泥泵受儲泥池泥位控制，當儲泥池低泥位時，脫水機機組應停止運行。
3.4.6．生化池
生物池曝氣優(yōu)化控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括在線檢測儀表和活性污泥模擬系統(tǒng)。生物池在線檢測儀表安裝在生物池，監(jiān)測生物池內的曝氣狀況和水質變化，從而反映出活性污泥性能，主要有DO檢測儀、SS檢測儀、在線氨氮（NH3-N）硝態(tài)氮（NO3-N）綜合分析儀組成。在線活性污泥模擬系統(tǒng)內嵌于置于中央控制室的A/O生物池曝氣量控制工作站，系統(tǒng)通過中控室以太環(huán)網(wǎng)獲得污水處理廠的污水排放目標值及相關的在線儀表數(shù)據(jù)后，計算出生物反池最優(yōu)化控制參數(shù)，包括曝氣池溶解氧DO控制值、內回流IRQ、外回流、排泥量WAS、曝氣池鼓風量等，然后由中央控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場控制站實現(xiàn)這些最優(yōu)化參數(shù)的控制。
生物池曝氣優(yōu)化控制系統(tǒng)以污水廠每天進水的水質、水量動態(tài)變量進行動態(tài)在線計算（檢測計算周期為15min），實現(xiàn)對整個生物反池的水力和活性污泥反的在線模擬，包括碳氧化、氨氮硝化，硝酸鹽反硝化的在線模擬，從而給出最優(yōu)化的污水廠處理運行操作條件。控制系統(tǒng)具有用時間越長，積累數(shù)據(jù)越多，在線計算越準確，具有自我學習功能，具有工藝運行預警作用和幫助工藝恢復作用，能增加污水廠處理量和節(jié)省基建費用。
系統(tǒng)軟件用水力和生物模型對硝化，反硝化進行在線模擬，從而給出優(yōu)化的操作條件。系統(tǒng)主要功能概述如下：
模型以國際水協(xié)ASM2D為基礎，數(shù)據(jù)來源為工藝SCADA數(shù)據(jù)（包括進水量、溫度從、COD等）、化驗室分析數(shù)據(jù)，生物池在線分析儀器，進行活性污泥模型在線模擬，給出生物反池的最優(yōu)化控制參數(shù)。
系統(tǒng)給出的最優(yōu)化參數(shù)包括生物反池各個控制區(qū)的溶解氧DO控制目標值、內回流IRQ控制目標值、外回流RAS和排泥量WAS的控制目標值等。
系統(tǒng)給出的最優(yōu)化參數(shù)目標值的頻率達到15min，其中DO給出的控制目標值精度范圍±0.3mg/L，IRQ精度范圍在±10%。
根據(jù)進水流量和進水污染物濃度實時計算出的各個好氧控制區(qū)的溶解氧濃度分布，能保證適度的碳氧化及氨氮硝化反，既能達到排放標準要求，又可降低曝氣量。
系統(tǒng)計算出的IRQ控制目標值既能滿足反硝化脫氮目標，又能充分利用硝酸鹽中的氧，降低曝氣能耗，另外，還可防止沉淀池硝酸鹽濃度過高，反硝化后氮氣逐出，影響沉降效果。系統(tǒng)根據(jù)混合液濃度，進出水流量和污泥性質實時優(yōu)化排泥過程。系統(tǒng)還具有處理工藝預警功能、處理工藝恢復協(xié)助功能、數(shù)據(jù)存儲功能等。
控制主系統(tǒng)軟件安裝在中央中控室內曝氣量控制工作站內。 根據(jù)該系統(tǒng)給出的最優(yōu)化參數(shù)包括生物反池各個控制區(qū)的溶解氧DO控制目標值、內回流IRQ控制目標值、外回流RAS和排泥量WAS的控制目標值，在中央計算機軟件正常運行的過程中，通過控制環(huán)境及控制系統(tǒng)的仿真模擬，計算出在鼓風機總管壓力恒定不變的條件下，鼓風機最合適最合理的供氣量及生物池內各個曝氣干管上電動調節(jié)閥的開啟度。綜合所有控制回路的實際空氣流量信號及閥位信號，通過精確計算，給出一個最低所需的壓力設定，來重新調整鼓風機的操作壓力（調節(jié)出口導葉），以達到按實際所需供空氣的目的。
鼓風機房風機的控制
中央控制室設置一套生物池曝氣量控制系統(tǒng)，通過基于氨-氮（NH3-N）和硝態(tài)氮（NO3-N）等營養(yǎng)物質檢測分析以及溶解氧（DO）設定，在保持鼓風機內外壓差不變的條件下，通過調節(jié)鼓風機的進出口導葉角度對輸出風量進行控制。
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上海新華控制技術（集團）有限公司
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