李志鵬

（廈門(mén)格侖工程建設(shè)有限公司，福建 廈門(mén) 361012）

0 前言

在當(dāng)下污水處理工作是一項(xiàng)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容，而隨著自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的引入，污水深度處理站的日處理污水量將會(huì)大幅增多。自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以最大限度的對(duì)污水進(jìn)行深度處理，主要是依靠相關(guān)崗位的人員通過(guò)對(duì)計(jì)量信息進(jìn)行分析和判斷，從而調(diào)節(jié)生產(chǎn)。在現(xiàn)代化的工業(yè)領(lǐng)域中污水深度處理站要擁有先進(jìn)的計(jì)量設(shè)備和相關(guān)處理技術(shù)，充分的保障污水處理計(jì)量信息的準(zhǔn)確性，借助自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和計(jì)量軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污水處理信息的集中顯示，更好的提高了企業(yè)的計(jì)量效率和污水處理水平。

1 工作概況

一般情況下企業(yè)的污水處理站日處理污水量較多，但是處理后符合再利用標(biāo)準(zhǔn)的合格水并不多，大概只占 60%左右。其余的廢水將會(huì)通過(guò)管道輸送到污水深度處理站進(jìn)行二次處理，這一過(guò)程之后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的用水就會(huì)輸送在注氣站成為鍋爐用水。以油田企業(yè)污水深度處理站為例，生產(chǎn)工藝通常包括除油、除泥、除硅、過(guò)濾以及軟化和外輸?shù)攘鶄€(gè)主要流程，涉及到的控制參數(shù)有溫度、壓力、硬度、渾濁度以及流量和液位等，控制的主要介質(zhì)有污水、污油、空氣、硅泥、藥劑等，并且污水深度處理站的主要設(shè)施包括污水罐、過(guò)濾泵、提升泵、外輸泵以及除油池和浮選機(jī)等。通過(guò)利用計(jì)量?jī)x表中的 PLC、電磁流量計(jì)等進(jìn)行測(cè)量數(shù)值，以調(diào)節(jié)生產(chǎn)活動(dòng)。

2 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

2.1 處理站PLC 控制系統(tǒng)

污水深度處理站的中控室控制系統(tǒng)采用的是PLC控制系統(tǒng)，主要用做現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)以及模擬量信號(hào)。并且PLC系統(tǒng)是一種現(xiàn)場(chǎng)性控制設(shè)備，作為下位控制器時(shí)能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口與上位的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，能夠修改控制系統(tǒng)中的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)，同時(shí)PLC也能夠向上位計(jì)算機(jī)發(fā)送測(cè)量得到的參數(shù)結(jié)果，通過(guò)計(jì)算機(jī)的顯示功能幫助相關(guān)崗位人員進(jìn)行分析和判斷，然后實(shí)時(shí)存入到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中形成參數(shù)變化記錄。

2.2 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作原理實(shí)際上就是通過(guò)中控室的可編程邏輯控制器完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中的各種儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和匯總，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)將數(shù)據(jù)傳送到 PLC的模擬量模塊中，再傳輸?shù)缴衔挥?jì)算機(jī)中。也就是說(shuō)上位計(jì)算機(jī)是通過(guò)可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制的。

3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1 中控室和站長(zhǎng)室

污水深度處理站的中控室和站長(zhǎng)室的相關(guān)崗位操作人員基本上都是借助組態(tài)王建立的處理站自動(dòng)化監(jiān)控管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)下位機(jī)進(jìn)行有效的控制，并且還能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制的總線以及通訊模塊來(lái)和PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享功能，能夠高效的傳達(dá)控制指令，并形成相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行操作。中控室和站長(zhǎng)室在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中充當(dāng)指揮和領(lǐng)導(dǎo)的作用和地位。

3.2 PLC 設(shè)備

污水深度處理站的可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)備具有實(shí)現(xiàn)對(duì)處理站液位、流量、壓力等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的收集和一些基本控制功能，構(gòu)成可編程邏輯控制器（PLC）的主要配置有主機(jī)架、擴(kuò)展機(jī)架、通訊模塊、電源、CPU接口模塊還有模擬量和數(shù)字量的輸出、輸入模塊等，主要的作用是對(duì)污水深度處理站中主要儀表所測(cè)量的數(shù)值通過(guò)模擬量的通訊模塊傳送到上位計(jì)算機(jī)中，以便于操作人員對(duì)污水處理進(jìn)行有效的控制。

3.3 檢測(cè)及執(zhí)行元器件

當(dāng)前污水深度處理站中自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要監(jiān)測(cè)和執(zhí)行元器件包括現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量的壓力表、溫度表、液位計(jì)以及流量計(jì)和濁度儀、電磁閥等儀表，工作內(nèi)容是對(duì)污水深度處理過(guò)程中各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，保障污水處理設(shè)備能夠正常運(yùn)行，同時(shí)也對(duì)處理后的合格用水進(jìn)行檢測(cè)，并執(zhí)行相關(guān)傳輸操作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化對(duì)污水進(jìn)行深度處理的目的。

4 自動(dòng)化計(jì)量實(shí)現(xiàn)的功能

4.1 動(dòng)態(tài)顯示圖表參數(shù)

在污水深度處理站的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)顯示圖標(biāo)參數(shù)是一個(gè)重要的功能，使操作人員能夠在中控室中的上位計(jì)算機(jī)比較明顯的觀察到現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)污水處理水罐以及水池的液位情況，其中包括污水輸水管的壓力信息和流量信息以及水泵的開(kāi)停信息等都可以用計(jì)算機(jī)中的動(dòng)畫(huà)形式清除直觀的表現(xiàn)出來(lái)，以便于相關(guān)操作人員能夠根據(jù)各項(xiàng)設(shè)備的工況進(jìn)行合理的污水處理操作。

4.2 顯示現(xiàn)場(chǎng)各儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

自動(dòng)化計(jì)量能夠?qū)崿F(xiàn)的一個(gè)主要功能就是能夠充分的顯示出現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并且在一定程度上還能夠反映出每個(gè)儀表中各個(gè)參數(shù)的變化情況，操作人員可以在中控室和站長(zhǎng)室通過(guò)上位計(jì)算機(jī)的操作控制對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的儀表數(shù)值隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用和顯示，極大的便利了相關(guān)人員的操作和決策過(guò)程，是自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢(shì)之一，同時(shí)如果操作人員有需要還可以對(duì)檢測(cè)到的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史查詢和打印，從而使一定時(shí)間段的儀表檢測(cè)數(shù)據(jù)變化更加直觀。

4.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示

自動(dòng)化計(jì)量最大的特點(diǎn)就體現(xiàn)在無(wú)需人為進(jìn)行記錄操作，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)直接能夠?qū)⒏鱾€(gè)設(shè)備以及儀表檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和信號(hào)轉(zhuǎn)換，最終匯集到上位計(jì)算機(jī)的顯示屏，由于數(shù)字量和模擬量模塊的快速處理功能實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化計(jì)量的實(shí)時(shí)顯示功能，信息在傳輸?shù)缴衔挥?jì)算機(jī)的同時(shí)也儲(chǔ)存在了數(shù)據(jù)庫(kù)中，操作人員可以在任一時(shí)間對(duì)歷史記錄進(jìn)行查詢、刪除以及打印等操作，也可以實(shí)時(shí)顯示用于操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.4 自動(dòng)報(bào)警

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)化計(jì)量不僅僅只有測(cè)量?jī)x表數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的功能，它還能夠在控制變量出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出警報(bào)。在污水深度處理站正常工作時(shí)，一旦監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的溫度、壓力、液位等數(shù)值超過(guò)了預(yù)設(shè)的相關(guān)參數(shù)，就會(huì)發(fā)出提醒信號(hào)警示操作人員對(duì)異常變量立即進(jìn)行調(diào)節(jié)。這一過(guò)程中當(dāng)自動(dòng)警報(bào)響起，操作人員需要按照相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)按下可編程邏輯控制器（PLC）中的報(bào)警確認(rèn)按鈕，即可停止警報(bào)，并且操作人員還要根據(jù)計(jì)算機(jī)中顯示的報(bào)警畫(huà)面和信息反饋到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中進(jìn)行故障排查和檢測(cè)，然后對(duì)比報(bào)警信息和記錄最終實(shí)現(xiàn)故障排除。

4.5 其他功能

自動(dòng)化計(jì)量還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)污水處理設(shè)備比如閥的開(kāi)度進(jìn)行自動(dòng)控制和手動(dòng)控制調(diào)節(jié)，是一種有效的現(xiàn)場(chǎng)控制管理功能和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制服務(wù)的功能。除此之外通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)連接（OBDC）接口也能夠?qū)崿F(xiàn)第三方的商業(yè)數(shù)據(jù)接入，從而更好的對(duì)自動(dòng)化計(jì)量參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，保障污水深度處理可以在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中高效率的進(jìn)行污水處理工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在污水深度處理站中應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)以及自動(dòng)化計(jì)量軟件能夠很好的實(shí)現(xiàn)污水處理數(shù)據(jù)的收集和集中顯示并實(shí)行有效控制。因此完善的計(jì)量設(shè)備和科學(xué)合理的計(jì)量技術(shù)能夠?yàn)槲鬯幚硐到y(tǒng)的基礎(chǔ)工作提供一定的技術(shù)保障，比如可以應(yīng)用于斜板除油池以及浮選機(jī)通過(guò)可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)收油和排泥工作流程的自動(dòng)化，相比于傳統(tǒng)的人工和舊設(shè)備來(lái)說(shuō)大幅度縮短了操作時(shí)間，提高了污水的處理效率。另外在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的支持下可以實(shí)現(xiàn)借助可編程邏輯控制器對(duì)多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行自動(dòng)操作，使污水深度處理的參數(shù)更加準(zhǔn)確、操作更加便捷，促進(jìn)了污水深度處理技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，進(jìn)而更好的建營(yíng)造生態(tài)文明的社會(huì)主義和諧發(fā)展氛圍。