自動化監控系統在污水深度處理站的應用研究

李志鵬

（廈門格侖工程建設有限公司，福建 廈門 361012）

0 前言

在當下污水處理工作是一項綠色可持續發展的重要內容，而隨著自動化監控系統的引入，污水深度處理站的日處理污水量將會大幅增多。自動化監控系統的應用可以最大限度的對污水進行深度處理，主要是依靠相關崗位的人員通過對計量信息進行分析和判斷，從而調節生產。在現代化的工業領域中污水深度處理站要擁有先進的計量設備和相關處理技術，充分的保障污水處理計量信息的準確性，借助自動化監控系統和計量軟件能夠實現對污水處理信息的集中顯示，更好的提高了企業的計量效率和污水處理水平。

1 工作概況

一般情況下企業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準的合格水并不多，大概只占 60%左右。其余的廢水將會通過管道輸送到污水深度處理站進行二次處理，這一過程之后達到標準的用水就會輸送在注氣站成為鍋爐用水。以油田企業污水深度處理站為例，生產工藝通常包括除油、除泥、除硅、過濾以及軟化和外輸等六個主要流程，涉及到的控制參數有溫度、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施包括污水罐、過濾泵、提升泵、外輸泵以及除油池和浮選機等。通過利用計量儀表中的 PLC、電磁流量計等進行測量數值，以調節生產活動。

2 自動化監控系統的工作原理

2.1 處理站PLC 控制系統

污水深度處理站的中控室控制系統采用的是PLC控制系統，主要用做現場的開關量信號以及模擬量信號。并且PLC系統是一種現場性控制設備，作為下位控制器時能夠通過標準接口與上位的計算機進行通訊聯系，能夠修改控制系統中的各種參數和數據，同時PLC也能夠向上位計算機發送測量得到的參數結果，通過計算機的顯示功能幫助相關崗位人員進行分析和判斷，然后實時存入到計算機數據庫中形成參數變化記錄。

2.2 自動化監控系統工作原理

自動化控制系統的工作原理實際上就是通過中控室的可編程邏輯控制器完成對現場中的各種儀表數據進行采集和匯總，然后通過標準信號將數據傳送到 PLC的模擬量模塊中，再傳輸到上位計算機中。也就是說上位計算機是通過可編程邏輯控制器實現對現場設備進行控制的。

3 計算機監控系統的構成

3.1 中控室和站長室

污水深度處理站的中控室和站長室的相關崗位操作人員基本上都是借助組態王建立的處理站自動化監控管理系統來對下位機進行有效的控制，并且還能夠通過現場控制的總線以及通訊模塊來和PLC系統的數據共享功能，能夠高效的傳達控制指令，并形成相應的設備執行操作。中控室和站長室在計算機監控系統中充當指揮和領導的作用和地位。

3.2 PLC 設備

污水深度處理站的可編程邏輯控制器（PLC）設備具有實現對處理站液位、流量、壓力等關鍵數據的收集和一些基本控制功能，構成可編程邏輯控制器（PLC）的主要配置有主機架、擴展機架、通訊模塊、電源、CPU接口模塊還有模擬量和數字量的輸出、輸入模塊等，主要的作用是對污水深度處理站中主要儀表所測量的數值通過模擬量的通訊模塊傳送到上位計算機中，以便于操作人員對污水處理進行有效的控制。

3.3 檢測及執行元器件

當前污水深度處理站中自動化監測系統的主要監測和執行元器件包括現場計量的壓力表、溫度表、液位計以及流量計和濁度儀、電磁閥等儀表，工作內容是對污水深度處理過程中各個關鍵環節的數據和參數進行檢測，保障污水處理設備能夠正常運行，同時也對處理后的合格用水進行檢測，并執行相關傳輸操作，實現了自動化對污水進行深度處理的目的。

4 自動化計量實現的功能

4.1 動態顯示圖表參數

在污水深度處理站的自動化監控系統中動態顯示圖標參數是一個重要的功能，使操作人員能夠在中控室中的上位計算機比較明顯的觀察到現場各個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停信息等都可以用計算機中的動畫形式清除直觀的表現出來，以便于相關操作人員能夠根據各項設備的工況進行合理的污水處理操作。

4.2 顯示現場各儀表的實時數據

自動化計量能夠實現的一個主要功能就是能夠充分的顯示出現場各個儀表的實時數據,并且在一定程度上還能夠反映出每個儀表中各個參數的變化情況，操作人員可以在中控室和站長室通過上位計算機的操作控制對現場檢測的儀表數值隨時進行調用和顯示，極大的便利了相關人員的操作和決策過程，是自動化監控系統所具有的優勢之一，同時如果操作人員有需要還可以對檢測到的參數數據進行歷史查詢和打印，從而使一定時間段的儀表檢測數據變化更加直觀。

4.3 實時數據顯示

自動化計量最大的特點就體現在無需人為進行記錄操作，自動監控系統直接能夠將各個設備以及儀表檢測的數據進行傳輸和信號轉換，最終匯集到上位計算機的顯示屏，由于數字量和模擬量模塊的快速處理功能實現了自動化計量的實時顯示功能，信息在傳輸到上位計算機的同時也儲存在了數據庫中，操作人員可以在任一時間對歷史記錄進行查詢、刪除以及打印等操作，也可以實時顯示用于操作人員實時監控。

4.4 自動報警

自動化控制系統的自動化計量不僅僅只有測量儀表數據和監測設備運行的功能，它還能夠在控制變量出現異常時發出警報。在污水深度處理站正常工作時，一旦監控系統監測的溫度、壓力、液位等數值超過了預設的相關參數，就會發出提醒信號警示操作人員對異常變量立即進行調節。這一過程中當自動警報響起，操作人員需要按照相關操作標準按下可編程邏輯控制器（PLC）中的報警確認按鈕，即可停止警報，并且操作人員還要根據計算機中顯示的報警畫面和信息反饋到現場設備中進行故障排查和檢測，然后對比報警信息和記錄最終實現故障排除。

4.5 其他功能

自動化計量還能夠實現對現場污水處理設備比如閥的開度進行自動控制和手動控制調節，是一種有效的現場控制管理功能和遠程網絡化控制服務的功能。除此之外通過開發數據庫連接（OBDC）接口也能夠實現第三方的商業數據接入，從而更好的對自動化計量參數進行設定，保障污水深度處理可以在自動化控制系統中高效率的進行污水處理工作。

5 結語

綜上所述，在污水深度處理站中應用先進的自動化監控系統以及自動化計量軟件能夠很好的實現污水處理數據的收集和集中顯示并實行有效控制。因此完善的計量設備和科學合理的計量技術能夠為污水處理系統的基礎工作提供一定的技術保障，比如可以應用于斜板除油池以及浮選機通過可編程邏輯控制器實現收油和排泥工作流程的自動化，相比于傳統的人工和舊設備來說大幅度縮短了操作時間，提高了污水的處理效率。另外在自動化監控系統的支持下可以實現借助可編程邏輯控制器對多介質過濾器進行自動操作，使污水深度處理的參數更加準確、操作更加便捷，促進了污水深度處理技術的發展和創新，進而更好的建營造生態文明的社會主義和諧發展氛圍。