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传统的污水处理运行控制系统不但需要专门人员到现场进行人手的操作和监视,对系统的意外事件反应较慢,而且无法对水质的变化做出反应和调整,从而限制了污水处理的稳定性和处理能力。
该文通过对水处理工艺的研究和探讨,开发了由PLC、IPC组成的DCS相兼容的系统,实现污水处理过程自动化控制。
控制系统由IPC、PLC和现场控制设备三部分组成。IPC为控制软件的载体,实现人机接口(HMI),解决人机界面图形问题。PLC控制系统协调现场各仪表之间的逻辑关系,将现场设备的运行状态通过通讯网络传输到上位计算机,并接受上位计算机的控制指令。IPC与PLC之间通过RS232、RS485等接口进行连接;PLC与现场设备之间的连接复杂,线路繁多,针对这种状况,该文对控制系统的结构进行探讨,研制出可靠易行接口技术,方便可靠地实现控制界面-PLC-现场的信号转输。
中央处理系统(上位计算机系统)是面向监控与数据采集(SupervisoryControlAndDataAcquistion--SCADA)的软件平台,能通过对系统数据的采集、分析,实现水污染控制系统的优化管理,系统具体包括有工艺流程界面、操作控制系统、报警系统、历史趋势曲线、报表系统、数据记录分析系统、事故应急系统、操作记录系统、WEB发布系统以及帮助系统等十个部分。
中央处理系统的十个部分分别集成在三台服务器上,三台服务器构成一个小型的局域网系统,负责整个水处理系统的中央控制。这种结构能有效减轻单台服务器的负担,增强控制系统的稳定性。
另外,该文探讨的仿真系统与控制系统有机结合问题,通过仿真系统与控制系统的有机结合,解决水处理系统滞后性大的问题,并能预测系统参数值,实现系统的优化管理。
一个多月的系统模拟运行结果表明,该控制系统稳定性高,能有效提高水污染控制的质量,加大系统的抗冲击能力,但系统仍然存在一些尚待完善的问题,如应急系统的完善,程序的模块化(暂时只实现了图库精灵的制作),仿真模型的优化制作等,这些问题还需要进一步的研究。