AI顯示控制儀表在污水處理中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞：AIFCS 現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)
摘要：結(jié)合污水處理工程實(shí)際應(yīng)用AIFCS現(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控、方便施工、省時(shí)省力、節(jié)約投資。
一、概述
宜興協(xié)聯(lián)檸檬酸廢水處理廠采用厭氧加好氧處理工藝，其中好氧部分采用SBR法處理。SBR是處理高濃度有機(jī)廢水的理想途徑之一。一期設(shè)計(jì)日處理100立方/小時(shí)，設(shè)2座爆氣池2座厭氧塔，氧化溝，有機(jī)調(diào)節(jié)池等12座處理池?？刂圃O(shè)備布置分散，要求實(shí)現(xiàn)總線型遠(yuǎn)程檢測控制。
| 系統(tǒng)整體工藝構(gòu)圖 |
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二、數(shù)據(jù)總線的利用
監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)35點(diǎn)按原設(shè)計(jì)電纜數(shù)量多達(dá)148條電纜，利用總線方式,即1條
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電源電纜,1條數(shù)據(jù)電纜總線, 相關(guān)廠區(qū)電纜溝截面大大減少, 甚至取消,減少了廠區(qū)管線綜合布線的難度,施工方便,省時(shí)省力,節(jié)約投資。
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分置
要對整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可知有下列參數(shù)需要自動(dòng)監(jiān)控：PH、氧量、溫度、流量、實(shí)時(shí)測量，調(diào)節(jié)池高/低液位、CASS池高/低、粗/細(xì)格柵機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)水泵、爆氣機(jī)啟/停。系統(tǒng)除了要完成測控任務(wù)，還要有良好人機(jī)界面。
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四、測控通訊模塊的布置、選型
在現(xiàn)場設(shè)置就地儀表箱，安裝分析儀表，同時(shí)安裝AI系列導(dǎo)軌安裝型智能模塊外形代號(hào)E5（包括單路/雙路溫度變送器、多路開關(guān)量及模擬量輸入/輸出模塊、單路/雙路/四路PID溫度控制模塊、AI人工智能MPT/PID調(diào)節(jié)器模塊及流量積算儀模塊等）
1．集水井水位自控：
用于高低水位自動(dòng)控制啟、停電機(jī)。E5外型導(dǎo)軌安裝方式；
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AI-704ME5J5L2S型4路顯示報(bào)警儀。模塊說明J5水位變送器輸入；L2繼電器輸出 。
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2．電機(jī)自動(dòng)循環(huán)啟、停：
電器MCC盤電機(jī)控制中心放置在污水場的中心位置，遠(yuǎn)程開關(guān)布置在MCC盤內(nèi)用一根通訊線與計(jì)算機(jī)連接，節(jié)約控制電纜72根。
氧化溝攪拌電機(jī)時(shí)間比例間歇啟停，通過計(jì)算機(jī)設(shè)定參數(shù)、繼電器循環(huán)動(dòng)作。
選AI-301MPE5L2S 模塊：L2繼電器；S通訊
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3．遠(yuǎn)程手控電機(jī)：
鼓風(fēng)機(jī)、離水調(diào)節(jié)池電機(jī)啟、停，
選AI-301ME5L5L5L5L5L5L5S繼電器開關(guān)量輸出，
在計(jì)算機(jī)上手動(dòng)控制電機(jī)。
4．電機(jī)運(yùn)行反饋信號(hào)
選AI-301ME5I5I5I5I5I5S
用于人機(jī)界面動(dòng)畫顯示電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)?！?br style="margin: 0px; padding: 0px;" data-filtered="filtered"/> 反映工藝設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)主要分為以下三類：第1類是運(yùn)行信號(hào)，由主回路中接觸器的分、合狀態(tài)決定，并由相應(yīng)的中間繼電器的常開觸點(diǎn)給出；第2類是自動(dòng)/手動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，由手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)決定，并由相應(yīng)中間繼電器的常開觸點(diǎn)給出；第3類是正常/故障信號(hào)，為綜合故障信號(hào)，包括過載、過流、超限及水泵超溫等。對電動(dòng)閥門和潷水器又增加了開(上升)到位、關(guān)(下降)到位，對潷水器增加一個(gè)步進(jìn)排水信號(hào)，這些信號(hào)均由設(shè)備的故障觸點(diǎn)串聯(lián)后由一個(gè)中間繼電器的常閉觸點(diǎn)給出，使中心控制室的操作人員對現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行情況一目了然。
5．在線溶氧、PH值測量：
配置梅特勒－托利多溶氧、PH儀輸出4～20mA給信號(hào)采集模塊 AI-706ME5J4J4J4S型6路測量。模塊說明選 J4電流輸入；S通訊模塊。
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6．流量測量：
儀表主要用于系統(tǒng)的監(jiān)測。在SBR好氧段的重要工藝段設(shè)置了流量儀表、
AI-708HE5I4L2L2S型流量積算儀，變送器無源信號(hào)4～20mA 選I4模塊4～20mA輸入內(nèi)含24V電源。
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五、監(jiān)控管理系統(tǒng)
設(shè)在中央控制室，負(fù)責(zé)監(jiān)控廠內(nèi)、廠外污水處理過程和設(shè)備運(yùn)行狀況。通過工控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)視全廠工藝參數(shù)變化、設(shè)備運(yùn)行、故障發(fā)生等情況，并進(jìn)行多種模式操作，同時(shí)負(fù)責(zé)日常報(bào)表打印、事故打印和數(shù)據(jù)記錄等。
在操作站的計(jì)算機(jī)顯示器中具有多種畫面，包括:總工藝流程畫面、泥水氣等工藝流程分畫面、各構(gòu)筑物工藝設(shè)備畫面、各工藝參數(shù)畫面、工藝參數(shù)變化趨勢畫面、故障畫面、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)畫面等。通過這些畫面，工作人員可對處理過程中的各個(gè)部分充分了解，將工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和畫面全面細(xì)致地并實(shí)時(shí)地反映出來， 及時(shí)掌握各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生的各種情況。同時(shí)具有語音提示、報(bào)警、在線幫助功能。打印機(jī)可隨時(shí)打印所需要的各種資料，并可定時(shí)打印日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)等。
考慮到信息技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，在中控室設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，建立接入局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)透明化的遠(yuǎn)程管理，中控室和分控站設(shè)備可通過網(wǎng)頁和電子郵件的形式實(shí)現(xiàn)登錄瀏覽或發(fā)出報(bào)警信息。
結(jié)論
污水處理工程自動(dòng)控制系統(tǒng)已完成從設(shè)計(jì)到施工、安裝、調(diào)試直至投入正式運(yùn)行的全部工作。該系統(tǒng)不僅按污水處理工藝要求達(dá)到了自動(dòng)控制的目的，而且保證污水達(dá)標(biāo)排放?？偨Y(jié)起來具有以下特點(diǎn)：
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，上位機(jī)、電氣柜、儀表的選型注意從先進(jìn)性、穩(wěn)定性、可靠性出發(fā)，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性，使整套控制系統(tǒng)在保證長期安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，價(jià)格更低。
2.監(jiān)測管理計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測整個(gè)系統(tǒng)，工藝流程圖生動(dòng)形象，操作人員一目了然地了解現(xiàn)場工藝、電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，并根據(jù)工藝情況隨時(shí)在線修改參數(shù)。
3.系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性，無論從計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)還是硬件的選擇到電纜的敷設(shè)接地等都充分考慮此問題，因此穩(wěn)定性好、可靠性高，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，每班操作人數(shù)從5人降低到2人。