摘要本文引见了和利时公司LK系列PLC在大连开发区污水处置一厂晋级改造污水深度处置控制零碎中的使用，描绘了基于改进A2/O生物除磷脱氮处置工艺下的工艺晋级改造方案、控制零碎设计准绳、控制零碎设计及功用完成等。

1引言

大连开发区污水处置一厂于1988年建厂。污水厂分两期施行建成，总设计规模8万m3/d。一期工程设计规模3.5万m3/d，二期工程设计规模4.5万m3/d。一期工程设计出水到达二级规范。二期工程为晋级改造工程，出水执行的排放规范将由原二级规范进步到一级A规范，其次要控制目标可到达“再生水用作工业用水水源的水质规范”以及“景观环境用水的再生水水质规范”的欣赏性景观环境用水中的河道类规范。该污水处置厂晋级改造控制零碎的全套硬件设备及软件由和利时公司提供，零碎设计任务由大连市市政设计研讨院无限公司完成。

2污水深度处置的工艺晋级改造方案

大连开发区污水处置一厂的工艺晋级改造方案由五局部组成：一级处置零碎、二级处置零碎、深度处置零碎、污泥处置零碎及除臭零碎。一级处置零碎包括总进水闸门、粗格栅、进水提升泵池、细格栅及曝气沉砂池。

二级处置零碎采用改进A2/O生物除磷脱氮处置工艺，并且不设置初沉池，以便进步生物池进水中的碳源。生物反响池采用预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池，进水按一定的比例辨别进入到厌氧池和缺氧池中，这样即便在进水C/N比拟低（2.3～3.0）的条件下，仍不需求外加的碳源就能到达脱氮的效果。在好氧池中填充采用特殊构造的纤毛状生物膜填料，使附着微生物浓度高，这样能同时应用附着在纤毛状生物膜填料上的固定相微生物和浮游活动相微生物，在较短的停留工夫（HRT=5～7hr）内去除无机物、氮和磷。纤毛状生物膜填料呈直毛状形状，微生物的附着和零落到达静态均衡，不发生梗塞景象，固定世代繁衍工夫长的硝化菌，进步硝化反响速度。附着微生物中吞噬污泥的原生植物（vorticella、aspidisca等）和后生植物（rotaria、collurella等）共存，从而增加污泥量。这样即便在夏季10℃以下的进水温度下，由于附着微生物的水膜景象，仍能无效地同步去除氮和磷。

深度处置零碎采用涡旋混凝沉淀+转盘过滤池处置工艺。处置后出水消毒，采用紫外消毒工艺。

污泥处置零碎采用离心稀释脱水一体机对污泥稀释脱水后，外运填埋。

除臭零碎由两座土壤脱臭床组成，辨别为粗格栅、进水提升泵池、细格栅间及污泥脱水间效劳。同时设置异味除臭机，作为辅佐除臭设备。

3污水深度处置控制零碎的设计准绳

基于LK系列PLC在污水处置厂晋级改造污水深度处置控制零碎中应遵照以下设计准绳。

（1）可用性和牢靠性

零碎组件的设计契合真正的工业等级，控制零碎能在严厉的工业环境下临时、波动地运转，尽能够降低控制零碎毛病风险，保证动力收益，确保水处置厂7×24小时的不连续供水效劳。

PLC控制站普通设于高电磁搅扰环境，如提升泵房、鼓风机房等，基于LK系列PLC的控制零碎具有较强的电磁兼容性，零碎采用各种隔离、抗搅扰设计，保证零碎能在强电磁搅扰环境中波动运转。

水处置环境能够因蒙受净化并减速设备中电子元件的老化，基于LK系列PLC可提供特殊的维护工艺（维护涂层）的模块，进步元件在腐蚀性化学品和腐蚀性环境中的运用寿命，防止不测停机，降低维护本钱。

（2）开放性和兼容性

基于规范协议的通讯网络可十分方便地将第三方设备接入，如加药零碎、紫外线消毒、及污泥脱水机等，允许少量进程反应信息传输，支持设备参数拜访功用，可进步零碎的功能与诊断才能。

该控制零碎不只支持与各种上位监控软件的通讯，例如iFIX、INTOUCH、组态王、MCGS、力控等，而且支持与主流品牌触摸屏的通讯，例如Pro-Face、HITECH、eView、Weinview、nTou。只需HMI支持规范的通讯协议，都可以很方便的停止衔接。

弱小的扩展功用可为远期扩容、晋级改造预留接口及容量。

（3）进程诊断和在线维护

提供的弱小诊断功用，可以方便、高效拜访相关信息，发现招致毛病的基本缘由以及需求修正的进程参数等，以便提早发现消费进程中存在的成绩，可以防止设备不测停机，从而降低运营本钱。

操作站装置上位监控组态软件HollyView6.53及LK编程软件PowerProV4，具有弱小的功用，可方便、直观地停止上位机组态和PLC编程，且支持在线下载、在线修正以及离线仿真调试等功用。

4污水深度处置控制零碎的设计与完成

4.1概述

污水处置厂晋级改造控制零碎设计基于古代先进控制思想，采用分散控制、集中监测管理的控制方式，以和利时公司LK系列PLC为中心的控制零碎。基于LK系列PLC使用于污水处置厂，完全能满足A2/O生物除磷脱氮处置工艺控制的要求，提供了一种高牢靠性、低本钱、更优化的控制方案。 #p#分页标题#e#

LK系列PLC是和利时公司在总结十多年控制零碎设计和几千个工程项目施行经历根底上推出的适用于中、高功能控制范畴的产品，CPU模块集成工业级处置器（主频可达533MHz），指令处置速度可达13ns。绝对传统PLC而言，LK可编程控制器充沛交融了DCS和PLC的优点，采用了高功能的模仿量处置技术、小型化的构造设计、开放的工业规范、通用的零碎平台、使产品不只具有弱小的功用和杰出的功能，而且具有更高的牢靠性、更佳的开放性和易用性。

4.2零碎构造设计

整个控制零碎的构造原理图如图1所示，零碎由1个地方控制室和6个现场PLC控制站组成。现场PLC控制站，由PLC零碎及检测仪表组成，对各工艺进程停止分散控制；再由地方控制室，对全厂实行集中管理。地方控制室、PLC控制站之间的数据通讯采用高速的、实时的工业以太网，网络构造为星形，通讯速率为100Mbps，传输介质为光纤。

6个现场PLC控制站分配如表1所示。

表1PLC控制站功用分配

控制站称号功用分配

PLC1控制站控制范围为粗细格栅，提升泵房设备等。

PLC2控制站控制范围为AO生物池，二沉池设备等。

PLC3控制站控制范围为鼓风机房设备等。

PLC4控制站控制范围为污泥回流泵房设备等。

PLC5控制站控制范围为污泥脱水间设备和与污泥脱水机等成套设备的通讯。

PLC6控制站控制范围为深度处置间设备和紫外线消毒、加药零碎等设备通讯。

整个零碎采用二级网络构造，即消费管理网和消费控制网，将进程实时数据、运转操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，辨别运用不同的网络。无效地进步了通讯的效率，降低了通讯负荷。消费管理网采用工业以太网，网络构造为星形，传输介质为光纤。消费控制网采用现场总线方式，采用PROFIBUS国际通用的开放式现场总线，传输介质为屏蔽双绞线。

污水处置厂晋级改造控制零碎设计为三种控制方式，三种方式的级别由高到低顺次为就地手动、近程手动、近程自动。

PLC控制站次要监控参数有：温度、压力、流量、液位、pH值、ORP（氧化复原）、DO（溶解氧）、COD（化学需氧量）、MLSS（污泥浓度）、设备运转形态及设备运转控制等。

4.3零碎功用及软件完成

和利时公司的上位监控组态软件HollyView6.53及LK编程软件PowerProV4提供了弱小的软件编程及零碎功用的完成。

（1）权限管理

操作员进入零碎运用密码：零碎提供分级的用户进入密码零碎，所以低级操作员只能进入根本操作功用，同时较初级别的操作人员，依照不同的密码，可进入不同的零碎组态功用。

提供12级的密码：一旦操作员提供了正确的密码，他可以修正他的密码，而他的权限不能发作变化。

（2）流程图

LCD画面为操作员理解消费进程形态提供了显示窗口，并能支持以下几类画面：

总貌画面：显示零碎各设备，安装，区域的运转形态以及全部进程参数变量的形态，测量值、设定值、控制方式（手动/自动形态）、上下报警等信息，从各显示块可以调出其它画面。

分组画面：以模仿仪表的表盘方式按事前设定的分组，同时显示几个回路的信息，如进程参数变量的测量值，调理器的设定值，输入值控制方式等。变量每秒更新一次，分组可恣意停止，操作员可从分组画面调出任一变量（模仿量或团圆量）的详细信息。

单点画面（调整画面）：显示一个参数，控制点的全部信息以及实时趋向和历史趋向，从调整画面也可直接对模仿回路停止设定，调整操作。

（3）趋向功用

操作员可经过菜单或按钮进入实时曲线画面或历史曲线画面，可选择需求的工艺参数检查实时曲线或历史曲线，可同时显示多条实时曲线，可对曲线停止缩小或减少，可恣意选择需求检查的工夫段。

依据采集到的信息，树立各类信息数据库并对各类工艺参数值作出趋向曲线（含历史数据），供调度员剖析比拟，以便找出污水厂的最佳运转规律，剖析事故缘由，改良管理办法，保证出水水质，进步经济效益。

记载消费所要求的一切参数的历史数据，记载工夫不小于一个月，并可依据要求恣意设置。对重要的数据停止在线存储。可以经过历史报表或许历史趋向曲线的方式来检索历史数据。

（4）报警功用

报警设有优先级管理，恣意管理均在屏幕上显示，显示一切报警列表及报警的详细内容。监控计算机的显示画面的顶部或底部应设置一个报警条。在报警条内显示最近三个报警未消逝未被确认报警的详细内容，操作员经过画面切换选择报警表，报警表内显示中控操作站计算机中配置的一切报警列表及报警的详细内容。报警功用显示如图4所示。

（5）操作记载 #p#分页标题#e#

零碎发作的较大状况（如设备毛病、越限报警、大型设备的启停等状况）或操作人员对设备的操作、参数的调整，可经过事情记载功用记载下这些状况和操作进程作为今后剖析事故的根底材料。事情记载的内容包括各种事情信息、事情发作时的用户、事情发作的工夫等。

（6）报表打印

零碎自动记载各种工艺运转数据，将一切数据归结汇总构成报表，报表可定时打印或呼唤打印，操作员也可经过菜单或按钮进入报表画面检查历史报表。

自动生成的消费报表（班/日/月）供消费管理之用，机内存储六个月的信息量。采用了DDE技术，从而运用户可以直接运用Excel编制报表，借助Excel的弱小功用，用户可以为所欲为地编制各种各样的报表。可以是实时数据的报表，也可以是历史数据的报表。

5完毕语

本文阐述了基于LK系列PLC在污水处置厂晋级改造项目中控制零碎的设计与完成，充沛发扬了LK系列PLC配置灵敏、控制牢靠、开放性强和在线维护方便等优点，为整个零碎的平安波动运转提供了牢靠保证，到达了增加对大气环境、海域环境及噪声环境的影响，对大连市的环境维护发明了良好条件。