污水厂自动化控制系统
    建设（优化）污水厂自动化控制系统的目的之一是对污水厂设备的工作情况、水质液位等工艺参数以及其它现场数据进行监视和自动调控，防止污水处理过程运行在非正常的状态之下，提高管理人员的事故处理能力和应变速度，并且可以通过各种自动报警手段和紧急处理程序把事故隐患消灭于萌芽之中，保障污水处理过程的安全可靠性和生产的连续性。
    建设（优化）污水厂自动化控制系统的另外一个主要目的是实现对污水处理过程的全方位自动控制，可以通过操作员工作站与全厂设备进行操作互动，控制现场设备的自动运行、停止和自动进行参数调节，实现生产现场和过程的无人值守管理。5
    另外，污水厂自动化控制系统还可以实现日常生产调度和管理的自动化，可以通过工作站自动统计日常生产报表、班组交接报告和日常事件记录日志等文档材料，可以自动记录报警情况和生成历史数据库和历史曲线，为生产状况的分析提供方便。
一、系统简介
污水处理厂建立全厂自动化控制系统，按污水处理厂生产工艺流程的特性，可将系统划分为预处理部分、主体处理部分、污泥处理部分等几个子系统：
1、预处理部分
完成对污水泵、粗细格栅、沉砂池搅拌器、曝气机械等现场设备的开、关、停、运转状态监控，实施泵阀开启、关闭联动、关键设备的连锁、双机备用轮换、格栅清洗等控制操作。

 
污水处理工艺流程图
2、主体处理部分
完成对处理工艺参数的监测控制，如对溶解氧、污泥浓度、PH值、ORP值等参数的测控。对曝气设备、搅拌设备、排水设备、污泥回流泵等进行操作控制，以满足对处理出水水质的要求。
3、污泥处理部分
 监测控制污泥缩池 、污泥消化池 、污泥脱水机及干燥设备的运行参数和状态。另外对全厂的配电系统进行监控管理。
二、系统功能
污水处理生产调度系统应能实时、准确、有效地完成对污水站被控对象的安全监控。
其主要功能如下：
(1)数据采集和处理
(2)安全运行监视和事件报警
(3)生产过程的实时控制操作
(4)功率闭环调节
(5)人机接口
(6)数据通信
(7)历史数据库
(8)系统自诊断与冗余切换
(9)软件开发与维护
1、监控对象
水泵机组、曝气机、水下推进器、刮泥机、集水井水位、阀门、污水厂公用设备、变压器和厂用配电系统等。
2、中控室与PLC站功能的分配
污水处理厂建立全厂自动化控制系统，按污水处理厂生产工艺流程的特性，可将系统划分为预处理部分、主体处理部分、污泥处理部分等几个子系统。
PLC系统既作为全厂监控系统的基础控制层，向中控室上行发送采集的各种数据和事件信息，接受中控室的下行命令对设备进行监控，又能脱离中控室独立工作。
3、PLC站的功能
1)数据采集与处理
系统通过此功能对污水站的主辅设备的运行状态，运行参数及测量值进行实时采集、工程量化后存入实时数据库，作为系统实时监视、告警、控制、制表、计算和处理的依据。
数据采集的对象分为模拟量、数字量、脉冲量、综合量等。
2)安全运行监视
(1)状变监视和事件报警
(2)越复限检查和梯度越限检查和报警
(3)污水站设备的状态监视和参数显示
3)控制和调节
(1)控制操作类型
系统可以接受中控室计算机发出的或从现场柜上输入的命令，执行以下各种对现场设备的控制操作。
 断路器的合分
 电机工况的自动转换。
(2)防误操作措施
为保证操作的可靠性，系统在执行控制命令前，要检查被控对象的状态是否允许操作，每一步操作的闭锁条件是否满足，对不满足的，则撤消该项操作，严格避免产生误操作。
(3)闭环调节
机组系统能按照PID规律实现机组功率闭环调节,使机组按给定功率值运行。对不同的水质，可以选用相应的PID参数组，以获得较佳的调节品质。在闭环调节时采取一系列保护措施以保证机组的安全运行。除机组负荷闭环调节外，需要时系统还可以根据水位进行调节等。
4)人机接口
系统配置工控机作为人机接口，主要功能如下：
(1)在显示器上显示现地设备的各种操作接线图、运行监视图形，以及趋势曲线、各种一览表，测点索引等，定时刷新画面上的设备状况和运行数据，运行人员可以清晰地监视被控设备的生产全过程，提供报警信息。
(2)模拟量的定点和巡回显示。
(3)功率给定值设置。
(4)测点投退。
(5)控制命令。
(6)限值修改。
5)事故停机处理
机组系统在事故停机的实施中主要采用以下两种方法：
(1)不通过系统 CPU而由系统的I/O直接对采集到的事故信息进行响应和处理，执行相应的事故停机流程，这种方法的优点是：
 响应时间快
 抗干扰性强
(2)在系统的机柜上设置紧急停机按钮，按钮设多对接点，一路接入系统的PLC作为事故量来启动事故停机流程，另一路通过硬布线直接由按钮作用于紧急停机电磁阀，其优点是：
  一旦机械和电气的保护装置无法对机组的异常给出事故信息，而在监控系统中通过其它监测手段发现异常状况，或者运行人员发现异常声音后，可在现场人为紧急停机，然后进行检查、处理。
  经验证明，一个完善的计算机监控系统中，重要的硬布线是必不可少的，即使计算机完全失去作用，也能保证机组停机，这对保证设备的安全是十分必要的。
(3)除接收由现场的机械和保护装置提供的事故量外，其它智能设备如SOD，SS装置等能够进行快速的数据采集，并按给定的组态要求判定事故和输出报警信号或启动事故停机流程。
(4)采取必要的逻辑判断以减少误认事故并误启动事故停机流程的可能。
6)数据通信
系统的通信包括两部分：
(1)作为监控系统FIPWAY网络中的节点与站控层进行通信，向主机/操作员工作站发送数据采集和事件信息，并接受其下行的控制命令。
(2)通过RS485网络实现和智能采集装置等设备的通信。
7)自诊断和自恢复
(1)系统能在线诊断出模件、电源和外设故障，自动切除故障部分，并给出自诊断信息，供维护人员及时检修和更换。
(2)系统具有自恢复的功能，当出现软件死锁时，能在保留历史数据的前提下热启动装置重新正常运行。
三、系统性能
    本系统参照美国国家标准ANSI/IEEE C37.1-1987“监控、数据采集和自动控制系统所采用的定义、规范和系统分析”，满足给排水有关行业标准