1.前言
MBR污水處理是現(xiàn)代污水處理的一種常用方式，其采用膜生物反應器(Membrane Bioreactor,簡稱MBR〕技術(shù)是生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù)，取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，它可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩(wěn)定中水。又可在生物池內(nèi)維持高濃度的微生物量，工藝剩余污泥少，極有效地去除氨氮，出水懸浮物和濁度接近于零，出水中細菌和病毒被大幅度去除，能耗低，占地面積小。70年代在美國、日本、南非和歐洲許多國家就已開始將膜生物反應器用于污水和廢水處理的研究工作。其水源取自生活污水(如淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、廁所排水等〕和冷卻水。
2.自動化控制系統(tǒng)構(gòu)成
廠區(qū)中控室是整個人機信息交換中心，由2臺互為熱備數(shù)據(jù)服務器，客戶端操作計算機、DLP投影系統(tǒng)、打印機及UPS等構(gòu)成。主要把過程量信息集中化，把各個現(xiàn)場配置的測控站的數(shù)據(jù)進行收集，并經(jīng)過簡單的操作完成過程顯示，各種圖形的展示，各種趨勢曲線的顯示和控制系統(tǒng)的生成等工作。自動化控制系統(tǒng)設(shè)計遵從“集中管理，分散控制”的理念，由中央監(jiān)控系統(tǒng)（上位機/服務器）、現(xiàn)場設(shè)備控制站（PLC）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，各層間具有相對獨立性，并通過千兆光纖工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換。
廠區(qū)現(xiàn)場控制站（PLC）直接與各種傳感器，變送器和設(shè)備的電氣回路參數(shù)相聯(lián)，負責轄區(qū)內(nèi)設(shè)備的控制、數(shù)據(jù)采集及PLC從站進行通訊。現(xiàn)場的各種檢測儀表將各種水質(zhì)參數(shù)和物理量參數(shù)傳遞給現(xiàn)場控制單元，經(jīng)現(xiàn)場控制單元內(nèi)置程序計算后，控制相應設(shè)備動作，同時現(xiàn)場PLC單元將檢測量和控制量通過通訊系統(tǒng)傳給調(diào)度主機，確保出水水質(zhì)指標。對于異常工藝參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)及時向中控室發(fā)出報警信號，并根據(jù)中控室的指令進行應急處理。
主要工藝設(shè)備的控制均具有自動、機旁手動、人機界面手動功能，充分考慮維修和維護的方便，讓工藝設(shè)備能平穩(wěn)地從工藝運行中切入和切出。控制程序具有嚴格的安全聯(lián)鎖，互鎖，確保設(shè)備生產(chǎn)安全運行。
3.工藝流程圖及系統(tǒng)實現(xiàn)功能
3.1、總體要求
自控系統(tǒng)是硬件和軟件功能的有機結(jié)合。一個優(yōu)良的自控系統(tǒng)，應該是配置硬件設(shè)備，認真充分地做好軟件，使得整個自控系統(tǒng)既穩(wěn)定可靠，功能又完善、又強大，人機界面友善充分。業(yè)主可以放心大膽地使用。〓自控系統(tǒng)應能實現(xiàn)的以下幾大功能：
● 數(shù)據(jù)采集功能
1、模擬量采集
系統(tǒng)對污水廠各種儀表以及各種模擬量信號進行采集和整定。
2、開關(guān)量采集
系統(tǒng)對污水廠各種設(shè)備運行、停止、開到位、關(guān)到位、故障等開關(guān)量采集。
3、脈沖量采集
系統(tǒng)對污水廠各種脈沖量進行采集。
● 自動檢測功能
自動檢測功能是利用計算機和PLC 的高速運行特性，自動、連續(xù)地檢測并記錄和顯示污水處理過程中各工藝環(huán)節(jié)的水質(zhì)參數(shù)（PH 值、水中溶解氧DO值等）、過程參數(shù)（液位、流量、電流、電壓等）等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及設(shè)備的運行工況（自動、手動、運行、停止、故障、本次運行時間、累計運行時間等）。
● 自動保護功能
計算機和PLC 自動連續(xù)地檢測生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運行狀況，并進行綜合分析，綜合判斷用戶生產(chǎn)過程中有可能發(fā)生的事故，自動報警和自動采取措施防止事故的發(fā)生和擴大，保護人身和設(shè)備的安全等。
● 自動控制功能
計算機和PLC 能根據(jù)工藝條件和控制要求，按規(guī)定時間周期設(shè)定的邏輯順序或控制算法等自動地啟動或停止某些設(shè)備或進行交替運行以及對設(shè)備運行狀態(tài)進行自動調(diào)整等。
● 系統(tǒng)組態(tài)和參數(shù)設(shè)定功能
授權(quán)工程師可對系統(tǒng)進行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置。
● 管理功能
根據(jù)全廠生產(chǎn)過程工藝儀表采集到的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)設(shè)備運行中狀態(tài)信號和電氣數(shù)據(jù)以及化驗數(shù)據(jù)和其它信息等，協(xié)調(diào)和管理全廠生產(chǎn)過程的生產(chǎn)調(diào)度，打印生產(chǎn)報表、繪制趨勢曲線圖。自動控制系統(tǒng)的一切是服務于工藝，服務于生產(chǎn)，又能指導工藝，指揮生產(chǎn)，保障出廠水水質(zhì)達標，同時降低藥耗、電耗等成本指標，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率。
3.2、工藝控制顯示功能
工藝控制顯示功能主要是人機界面功能和界面功能。人機界面是指在污水廠中心控制室的計算機上動態(tài)顯示全廠各工藝流程、各工藝設(shè)備的實時運行工況，加藥、過程控制的運行趨勢，各環(huán)節(jié)的水質(zhì)參數(shù)（PH 值、DO 值、ORP 值等）和過程參數(shù)（水位、流量、電氣參數(shù)）等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的指示。使生產(chǎn)管理人員一目了然當前全廠的生產(chǎn)運行情況。界面功能是指給生產(chǎn)和管理人員有清晰、準確的操作指示和對錯誤操作的屏蔽功能。
3.2.1 整體顯示：能顯示整個污水廠的生產(chǎn)系統(tǒng)的概貌和工藝流程參數(shù)。
3.2.2 分屏顯示：能分屏顯示各子系統(tǒng)的運行情況、詳細顯示各分控站所監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)。
3.2.3 趨勢顯示：能實時顯示所有工藝參數(shù)和電氣參數(shù)的變化趨勢。
3.2.4 圖形曲線顯示：能單獨或四個參數(shù)顯示參數(shù)的曲線圖。
3.2.5 工藝流程顯示：能根據(jù)污水處理的工藝流程進行顯示，顯示主要設(shè)備的運行狀態(tài)和檢測點的參數(shù)。
3.2.6 運行參數(shù)顯示：能顯示主要設(shè)備的啟/停時間、本次運行時間、累計運行時間等。
3.2.7 功能顯示：就地手動、自動、運行、停止、故障、閥開到位、閥關(guān)到位、閥預估位、閥故障。 具體故障：以文字顯示。
3.3、控制操作功能
可按工藝運行要求，使用鼠標對指定畫面上的對象進行開關(guān)或增減操作。
控制系統(tǒng)采用程控、遠控、就地控制相結(jié)合的方式，對于曝氣機、電動門、泵、風機、等控制對象除了在控制室進行控制外，還保留就地操作方式。
3.3.1 配備兩套相同功能的均可作為工程師站的操作站。工程師站、操作站應具有數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控畫面顯示、參數(shù)越限報警、系統(tǒng)故障診斷報警、制表打印等功能。所有計算機為工業(yè)計算機，滿足工業(yè)計算機各種技術(shù)指標要求。
3.3.2 畫面應能顯示工藝流程及測量參數(shù)、控制方式、順序運行狀態(tài)、控制對象狀態(tài)，應能進行參數(shù)的成組顯示、趨勢顯示和棒狀圖顯示。當參數(shù)越限報警，控制對象故障或狀態(tài)變化以及控制系統(tǒng)故障報警時，應以不同顏色進行顯示。
3.3.3 手動方式下操作員啟停、開關(guān)馬達、閥門及其它設(shè)備時，CRT 畫面應能提供操作指導。操作站應具有完整的系統(tǒng)組態(tài)，數(shù)據(jù)庫管理，程控邏輯編程和系統(tǒng)調(diào)試功能，應具有工程師站功能，不須再設(shè)編程器，操作站的功能設(shè)定應通過口令確認。
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