污水处理自控系统的研究与设计摘要随着我国经济社会的高速发展，水污染严重制约我国经济的可持续发展，严重影响我国人民的身体健康和生活质量。加强对城市污水处理技术研究，改善城市污水处理现状，收集和处理城市污水使其达标排放或者循环利用，是改善和加强城市生活污水处理的有效途径。其中，提高污水处理工程的自动化程度，提高污水处理效率是解决城市污水的技术关键之一。论文根据当前污水处理工艺和生产技术并结合实际，设计处理规模为20万m3/d的污水处理自动化控制系统，主要研究内容如下：首先，根据A2/O+MBR膜发生器污水处理工艺和工艺流程完成系统总体方案设计。主要分为信息层、控制层、设备层三层控制结构。选用Allen-Bradley公司的ControlLogix控制器为核心，在RSLogix5000环境下完成PLC程序开发；PC作为中央服务器，上位机监控系统使用Rockwell公司的FactoryTalkViewSE在Windows7上开发完成。基于EtherNet/IP网络和ControlNet网络分别完成PLC与上位机和PLC主站与子站之间的数据通信。少量的第三方控制系统使用KEPSeverES软件完成与上位机OPC通信。其次，完成了控制系统硬件单元模块设计。根据系统要求完成硬件模块设计与选型，在RSLogix5000上完成系统硬件组态，设计完成系统I/O功能配置同时说明第三方控制系统施耐德M218I/O地址的KEP转换。最后，完成控制系统的软件设计。完成分工段完成格栅间、曝气池、膜池间等系统的软件设计，通过RSLogix5000完成PLC站控制编程，实现现场信号（流量液位、压力等）采集和控制现场设备（阀门、水泵、鼓风机等）运行。通过仿真验证提出的自适应模糊PID流量控制系统方案，基于FactoryTalkViewSE开发污水处理系统监控系统，实现对现场设备运行状态监控、故障报警、数据存储、生成报表和曲线。经所设计的控制系统在水厂运行，系统运行平稳可靠，生产效率较高，出水水质达标，大大提高了水厂自动化程度，实现了期望的控制目标。其中特别是上位机监控系统画面布局合理，操作简单得到一致肯定。该设计方案对其它城镇新建污水处理厂控制系统设计和旧控制系统的升级都有较高的参考价值。关键词：污水处理；控制系统；ControlLogix；上位监控AbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomyandsociety,waterpollutionhasseriouslyhamperedthesustainabledevelopmentofChina'seconomyandhasseriouslyaffectedthehealthandqualityoflifeofourpeople.Strengthentheresearchonurbansewagetreatmenttechnology,improvethecurrentstatusofurbansewagetreatment,andcollectanddisposeofurbansewagesothatitcanbedischargedorrecycled,whichisaneffectivewaytoimproveandstrengthenurbansewagetreatment.Amongthem,improvingthedegreeofautomationofthesewagetreatmentprojectandimprovingtheefficiencyofsewagetreatmentisoneofthekeytechnologiestosolvetheurbansewage.Basedonthecurrentsewagetreatmentprocessandproductiontechnologycombinedwithactualconditions,thepaperdesignsawastewatertreatmentautomationcontrolsystemwithatreatmentscaleof200,000m3/d.Themainresearchcontentsareasfollows:Firstofall,accordingtoA2/O+MBRmembranegeneratorsewagetreatmentprocessandprocessflowtocompletetheoverallsystemdesign.Itismainlydividedintothreelayersofcontrolstructures:informationlayer,controllayer,anddevicelayer.Allen-Bradley'sControlLogixcontrollerwaschosenasthecoretocompletethePLCprogramdevelopmentintheRSLogix5000environment.ThePCwasusedasthecentralserverandthePCmonitoringsystemwasdevelopedonWindows7usingRockwell'sFactoryTalkViewSE.BasedontheEtherNet/IPnetworkandtheControlNetnetwork,datacommunicationbetweenthePLCandthehostcomputerandthePLCmasterstationandthesub-stationsarecompleted.Asmallnumberofthird-partycontrolsystemsuseKEPSeverESsoftwaretocompleteOPCcommunicationwiththehostcomputer.Secondly,thecontrolsystemhardwareunitmoduledesigniscompleted.Accordingtothesystemreq...
