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三菱电机污水处理厂自控系统方案
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污水处理

污水处理一般来说包含以下三级处理:

一级处理是预处理,包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,以去除粗大颗粒和悬浮物为目的,处理的原理在于通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,这是普遍采用的污水处理方式。

二级处理是生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。

三级处理是污水的深度处理,它将经过二级处理的水进行脱、脱磷处理,用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道,作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。

根据处理的目标和水质的不同,有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

污水处理厂工艺流程图

污水处理厂自控系统构成

在污水处理自动化系统的结构上,国内主要采用三级理,信息层、控制层和设备层。

第一层为信息层,主要负责大量的信息通讯与理,以太网为目前较常用的一种信息网络,由于以太网通信数据量大,因此在污水处理厂自动化系统中以太网主要用于各个控制分站与监控中心的数据传输,包括各种传感器数据等大量历史数据信息。

第二层为控制层,以太网的下级网络,主要是控制器间进行通讯。为使系统稳定可靠,控制层的网络结构多采用环网的方式组成,包括电缆和光纤作为传输介质,三菱可提供同轴总线和光纤环路两种方式。

第三层为设备层,这一层用于PLC与现场设备、远程I/O及现场仪表之间的通讯。CC-LINK现场总线提供开放式的设备及网络,并增强了系统设计和配置的灵活性。 

污水处理自动控制系统对PLC的性能提出了较高的要求,作为污水处理自动控制系统的核心控制器,其必须具备以下几大功能特点:首先本身必须稳定可靠,并具有预先处理数据和集中传输数据的能力,具有较高的故障保护能力;其次,控制分站本地控制器可以独立承担控制分区的基本控制任务,即使监控站或者监控中心因故障停止运行,相邻区域的控制器也能交换数据信息;再次,当某控制站的控制量出现变化时,可按预定方案和程序采取相应的算法,对相关区域的控制对象,比如或者加药系统等做出相应的调整。

在某些情况下需要考虑使用冗余系统,如规模较大和出水回用时。三菱冗余系统为硬件冗余的双机热备PLC系统,控制系统和待机系统用跟踪电缆相连,用户编程在其中一个CPU中进行。当控制系统CPU运行时,待机状态的CPU也对关键的参数进行记录,当CPU故障时,待机CPU可以在一个扫描周期内切换到运行状态,整个过程是自动完成不需要人为的干预。

三菱电机自动化污水处理厂典型系统配置(冗余系统)


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