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【摘 要】通过PLC、组态软件等实现对设备的自动控制、自动调节和人机对话。通过实现自动控制、自动调节和人机对话达到科学、高效地管理污水处理厂工艺运行的目的。
【关键词】PLC；组态软件；污水处理
随着银川市经济的高速发展和城市人口的不断增加，污水处理行业得到了快速发展。污水处理厂的自动控制系统是污水处理稳定运行的关键技术针对污水处理厂自动控制系统及污水工艺设备的安全运行的重要性，提出PLC（可编程逻辑控制器）和组态软件技术在污水处理项目的应用的经验。并以实际系统为例，说明自动控制系统的组成及实现。
1.系统结构
为了保证污水处理厂的自动控制系统的稳定性和可靠性，设计中采用了四级控制和管理方案对整套污水处理系统进行监控，管理层可实时监测污水处理的运行状况，便于管理层做出正确的规划。监控层选用两台工业控制计算机进行冗余，实时观察设备的运行状况。控制层选用西门子公司PLC做为控制器，充分显示了“集中监测，分散控制”的原则。设备层采用了运行记录仪、超声波流量、在线测试仪、工业酸度在线测试仪、变频控制器等，并配备相应的软件，确保可靠、有效的运行。
2. 系统设计
上位机监控软件采用forcecontrol组态软件网络版，监控组态软件提供一个人机交互界面，使操作人员可以通过电脑显示器直观的了解现场各工艺参数及故障报警， 根据生产需要发出相应的控制指令。另外使用数据存储服务器记录历史数据，为提高生产效率制定新的生产方案提供可靠的依据。控制核心采用西门PLC，其特点是体积小、功能多、可靠性高。编程后的户 能够按照内部程序对系统进行实时监控，程序启停现场设备。由于现场监控点多、布局分散，且各工序工艺独立，为简化电缆铺设、降低系统成本、提高系统稳定性，采用四台PLC 组建了PROFIBUS网络对生产工艺进行监控。其中PLC控制粗格栅、提升泵房、细格栅、曝气沉砂池、氧化沟、终沉池、回流泵房、污泥浓缩池、污泥脱水间等处理过程的所有设备及传感器。PLC间数据通过总线进行数据交换，实现数据共享。
操作人员通过forcecontrol组态软件向 发出相应的控制指令后，由PLC对现场进行直接控制。此时即便上位机出现故障如死机、掉电等，也不会影响系统的正常工作，这样做大大提高了系统的安全稳定性。
3. 系统特点
污水处理过程的共同特点是开关量多，模拟量少，以逻辑控制为主，闭环控制为辅。整套污水处理流程有多个监控点，包括液位、日值、溶氧、浊度、频率、泵运行状态等。每个PLC均由电源、处理器、接口、输入输出模块和通讯模块组成他们之间通过总线连接，每个PLC均采用相同的编程方法，有利于程序的编写和扩展。各模拟量参数通过相应的变送器输出4～20mA 的标准信号，通过屏蔽电缆接至plc的AI模块。各模拟量输出控制信号是以4～20mA 的标准信号，从PLC的AO 模块通过屏蔽电缆接至相应设备。这些设备包括变频器、启闭阀门。数字输入信号为24V 直流电信号，通过电缆接至PLC的DI 模块。数字输出控制信号为 24V直流电信号，从PLC的DO模块通过电缆接至现场设备。每台现场设备原则在其相应现地箱上输出有三个状态信号：故障、运行＼停止、手动＼自动；和一个启动信号。为了使现场与PLC完全隔离，所有数字量模块与现地箱中间必须加辅助继电器。所有输出信号（包括模拟量和数字量）由PLC内部程序或上位机指令控制。
4. 软件设计
上位机软件采用forcecontrol组态软件为开发平台，它的实时数据库功能、功能、OPC Server功能、人机界面功能、冗余功能、图形功能、报表打印等功能于一身，包含动态显示、报警、控件、趋势、网络通讯等组件。整套系统建设有多幅实时监控画面，包括系统总貌、提升泵房、曝气池、氧化沟、终沉池、回流泵房、污泥脱水间。其通过指示灯表明设备的运行状态。在电机运行方式为手动时，将画面切成自动时，用鼠标点击画面下电机启动按钮可远程启动现场设备。传感器的瞬时值依拒实际安装位置被分别标注到不同的分布工艺流程图中，其实时数据和历史数据被做成相应分布图的子画面。整个软件界面使用windows控件，呈树状排列，查阅、操作简便。数据库是上位机监控软件的核心所在，因此必须依据实际需要首先将其建设好， 然后将各功能模块进行恰当的组合。实际编程过程中在定义变量时，记录可设定为不计录、数据变化时记录和定时记录，要根据实际情况选择相应的设置，从而节省存储空。报表分为实时报表和历史报表，方便用户进行管理。
该污水处理厂的自动控制系统实现了实时监控、故障报警、历史数据的存储和查、报表的显示和打印等多项功能 且用户界面操作良好，易于学习。系统具有良好的通用性、可扩展性和可维护性。由于其具有设计简单、投资少、控制效果好、易维护等优点，大大降低了工人的劳动强度，提高了管理水平，达到了设计要求。很适合中小型污水处理厂采用。
参考文献：
[1]陈晓.PLC在水厂自动控制系统中的应用.电工技术，2009，06.
[2]王会敏，韦文广.基于PLC的水厂滤池控制.自动化技术及应用，2009，05.
【关键词】PLC；组态软件；污水处理
随着银川市经济的高速发展和城市人口的不断增加，污水处理行业得到了快速发展。污水处理厂的自动控制系统是污水处理稳定运行的关键技术针对污水处理厂自动控制系统及污水工艺设备的安全运行的重要性，提出PLC（可编程逻辑控制器）和组态软件技术在污水处理项目的应用的经验。并以实际系统为例，说明自动控制系统的组成及实现。
1.系统结构
为了保证污水处理厂的自动控制系统的稳定性和可靠性，设计中采用了四级控制和管理方案对整套污水处理系统进行监控，管理层可实时监测污水处理的运行状况，便于管理层做出正确的规划。监控层选用两台工业控制计算机进行冗余，实时观察设备的运行状况。控制层选用西门子公司PLC做为控制器，充分显示了“集中监测，分散控制”的原则。设备层采用了运行记录仪、超声波流量、在线测试仪、工业酸度在线测试仪、变频控制器等，并配备相应的软件，确保可靠、有效的运行。
2. 系统设计
上位机监控软件采用forcecontrol组态软件网络版，监控组态软件提供一个人机交互界面，使操作人员可以通过电脑显示器直观的了解现场各工艺参数及故障报警， 根据生产需要发出相应的控制指令。另外使用数据存储服务器记录历史数据，为提高生产效率制定新的生产方案提供可靠的依据。控制核心采用西门PLC，其特点是体积小、功能多、可靠性高。编程后的户 能够按照内部程序对系统进行实时监控，程序启停现场设备。由于现场监控点多、布局分散，且各工序工艺独立，为简化电缆铺设、降低系统成本、提高系统稳定性，采用四台PLC 组建了PROFIBUS网络对生产工艺进行监控。其中PLC控制粗格栅、提升泵房、细格栅、曝气沉砂池、氧化沟、终沉池、回流泵房、污泥浓缩池、污泥脱水间等处理过程的所有设备及传感器。PLC间数据通过总线进行数据交换，实现数据共享。
操作人员通过forcecontrol组态软件向 发出相应的控制指令后，由PLC对现场进行直接控制。此时即便上位机出现故障如死机、掉电等，也不会影响系统的正常工作，这样做大大提高了系统的安全稳定性。
3. 系统特点
污水处理过程的共同特点是开关量多，模拟量少，以逻辑控制为主，闭环控制为辅。整套污水处理流程有多个监控点，包括液位、日值、溶氧、浊度、频率、泵运行状态等。每个PLC均由电源、处理器、接口、输入输出模块和通讯模块组成他们之间通过总线连接，每个PLC均采用相同的编程方法，有利于程序的编写和扩展。各模拟量参数通过相应的变送器输出4～20mA 的标准信号，通过屏蔽电缆接至plc的AI模块。各模拟量输出控制信号是以4～20mA 的标准信号，从PLC的AO 模块通过屏蔽电缆接至相应设备。这些设备包括变频器、启闭阀门。数字输入信号为24V 直流电信号，通过电缆接至PLC的DI 模块。数字输出控制信号为 24V直流电信号，从PLC的DO模块通过电缆接至现场设备。每台现场设备原则在其相应现地箱上输出有三个状态信号：故障、运行＼停止、手动＼自动；和一个启动信号。为了使现场与PLC完全隔离，所有数字量模块与现地箱中间必须加辅助继电器。所有输出信号（包括模拟量和数字量）由PLC内部程序或上位机指令控制。
4. 软件设计
上位机软件采用forcecontrol组态软件为开发平台，它的实时数据库功能、功能、OPC Server功能、人机界面功能、冗余功能、图形功能、报表打印等功能于一身，包含动态显示、报警、控件、趋势、网络通讯等组件。整套系统建设有多幅实时监控画面，包括系统总貌、提升泵房、曝气池、氧化沟、终沉池、回流泵房、污泥脱水间。其通过指示灯表明设备的运行状态。在电机运行方式为手动时，将画面切成自动时，用鼠标点击画面下电机启动按钮可远程启动现场设备。传感器的瞬时值依拒实际安装位置被分别标注到不同的分布工艺流程图中，其实时数据和历史数据被做成相应分布图的子画面。整个软件界面使用windows控件，呈树状排列，查阅、操作简便。数据库是上位机监控软件的核心所在，因此必须依据实际需要首先将其建设好， 然后将各功能模块进行恰当的组合。实际编程过程中在定义变量时，记录可设定为不计录、数据变化时记录和定时记录，要根据实际情况选择相应的设置，从而节省存储空。报表分为实时报表和历史报表，方便用户进行管理。
该污水处理厂的自动控制系统实现了实时监控、故障报警、历史数据的存储和查、报表的显示和打印等多项功能 且用户界面操作良好，易于学习。系统具有良好的通用性、可扩展性和可维护性。由于其具有设计简单、投资少、控制效果好、易维护等优点，大大降低了工人的劳动强度，提高了管理水平，达到了设计要求。很适合中小型污水处理厂采用。
参考文献：
[1]陈晓.PLC在水厂自动控制系统中的应用.电工技术，2009，06.
[2]王会敏，韦文广.基于PLC的水厂滤池控制.自动化技术及应用，2009，05.