进水、出水泵站联动在污水厂自控系统中的应用

王延萍 烟台市辛安河污水处理有限公司

由于气候、生活和生产方式，各大城市的污水不均匀。在大型污水处理厂的生产过程中，往往有非常不均进水量情况，进、出水泵站的性能不均衡，污水流量远远落后于生产。为确保生产安全，妥善解决进、出厂污水流量的分配问题，某污水处理厂水泵进、出口自主控制和汛期调度联合方案，确保泵安全运行，消除事故风险，提高生产率。

一、概况

1.自控系统污水厂设计原则。自动化污水处理系统的设计是整个污水处理厂的一个重要方面。正确的自动控制系统提高了污水管理效率，降低了能耗，降低了成本。污水处理设施的布局通常是分散的，因此每个设施都有自己的自动化系统，通常由自动化系统控制。不同污水处理厂可根据情况采用不同的自动控制系统，但必须遵守设计原则。

2.污水处理设施的功能。污水系统自动控制系统的主要功能是数据收集、分析、传输和使用。处理单元由数据处理、分析和集成控制和调整。每个处理单元都有一个在线传感器。根据不同的控制指标，会创建不同的传感器，以连续污水指指标在线检测。从自动控制系统检索数据后，将分析收集的数据，并将分析结果发送到每个处理单元。也可以在线上控制每个程序单元的功能。故障在自动控制运行过程中是不可避免的。自动控制可以捕获异常信号的值并返回给控制。控制器发出相应的指令并报警。自动控制系统管理功能也是一项重要功能。管理功能是污水处理值精细控制的先决条件。

二、自控系统描述

1.系统的组成。采用A/O 方法对大型污水处理。控制系统由中央监控站、PLC 控制站和通信网络组成。采用DCS 分散控制进行集中监控和管理。生产控制部门负责工厂的监控和数据收集。中央监测站位于污染设施中心的中央控制室内。它主要由受监控的计算机、受管计算机、模拟显示器、ups电源、报告、警报打印机、光纤交换机和在污水处理值的所有技术领域建立PLC 控制组成。主要通信网络主要由机柜PLC、可编程控制器、触摸屏和网络接口组成，用作以太网CMCT 环形网络。通信介质为光纤。PLC 控制单元安装在进、出水泵房。MCC控制台上的变频器等电气设备通过固定电缆和现场总线连接到控制柜PLC 上。该系统使用SYSMAC—CSl 系列PLC。该系统由Devicenet、ControllerLinkEthcrnet 三 个 级 别组成。其功能强大、稳定且可扩展的系统。最适合于自动化控制系统在大型污水处理厂的应用。

2.系统功能。现场PLC 控制分别执行参数设置、数据显示、自动控制、数据通信等。中央监控计算机通过以太网主电路向所有主要位置传输和收集数据，实时显示数据和过程状态，并允许对控制程序进行调整以适应进、出水流量的变化，从而识别需要立即解决的问题。中央管理计算机可以实时备份数据，并根据用户要求生成实时和历史报告。

3.控制模式。该系统采用MCC 控制柜、中央控制中心监测计算机远程运行情况，并在施工现场对PLC 进行三级控制，使PLC控制站能够独立工作，并在中央控制中心的共同领导下进行协调。

三、水泵优化控制

1.水泵组成。提升泵的控制采用水池浮球及超声波液位计对水位高度检测。使用PLC 控制增加泵停止和运行数量。水强时打开泵，小时停泵使水位高度保持恒定。

2.调速泵的最优控制。泵的数量有操作员选择。调速泵的频率随水位变化而下降。液位范围为l1、l2、L3、L4 等，已分区。受控LCD 调速泵的频率逐渐变化，即在25 至50hz 的频率下，随着液面的变化，频率会降低。如果故障，备用调速泵将自动启动。

3.泵的优化控制定速水泵的控制原则。应遵守每台定速泵每小时启泵次数小于6次，每次启泵时间间隔应大于10 分钟，无论何种情况不得同时启动2 台及2 台以上恒泵。速泵的控制方式有两种：当液面发生变化时，定速水泵会增大或减小。当液位达到设定值L1 时，泵将以启动。当水位达到定义的下一个水位L2 时启动第二个水泵。水位上升时，泵逐渐起动。即使水位下降，泵也逐渐停止。第二种选择是根据水位趋势控制恒流泵的上升，以确定水位在一定时期内是上升还是下降。向上增加泵，向下减少泵。为了避免重复启动恒流泵，控制程序计算每个恒流泵的运行时间，并使用堆栈算法或冒泡算法时间序列。短运行时间定速泵先投入，运行时间较长的泵先退出。该程序以定速泵依次循环使用。目的是确保每台定速泵运行的时间大致相同。如果运行2 小时定速水泵故障方式，控制程序将自动停止泵的运行。定速泵遵循先开先停、后开后停、故障停机、自动补位原则，确保泵在相应液位下以相应数量工作。

在大型污水处理厂，分布式控制系统可以在没有人力值守和人力资源少的情况下运作。自动控制应用于该污水处理厂的污水处理厂，从而对进出水量进行了良好的控制。该系统运行可靠，泵控制安全且经济实惠。这对发展现代污水处理自动化至关重要。