pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析

胡遠(yuǎn)哲

[摘要]隨著社會(huì)的進(jìn)步，pH值控制系統(tǒng)在許多領(lǐng)域中都發(fā)揮了重要作用。利用pH值控制污水處理，有利于控制污水處理指標(biāo)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，對工業(yè)發(fā)展來說具有重要意義。傳統(tǒng)的手動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足社會(huì)需求，當(dāng)前需要加強(qiáng)對pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析和研究，促進(jìn)污水處理的工作效率。本文以某城市H污水處理廠為討論對象，主要分析其pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)建，希望能為工業(yè)行業(yè)污水處理提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]pH；過程；自動(dòng)控制系統(tǒng)；分析

現(xiàn)階段，城市化進(jìn)程不斷加快，城市污水處理中心需要面臨大量的污水處理作業(yè)，在處理污水的過程中存在著設(shè)備種類多、處理工藝流程復(fù)雜的困難，要想精確把握污水處理的每一道工序，準(zhǔn)確操作污水處理設(shè)備，就必須實(shí)行自動(dòng)控制系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的人工手動(dòng)操作。pH過程中使用自動(dòng)控制系統(tǒng)是對污水處理廠安全、穩(wěn)定作業(yè)的重要保證。

1pH過程控制技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

上個(gè)世紀(jì)70，80年代，已經(jīng)出現(xiàn)了自動(dòng)控制技術(shù)，這一技術(shù)是由美國科研人員在國際學(xué)術(shù)會(huì)議上提出并展示的，當(dāng)時(shí)美國眾多污水處理廠已經(jīng)應(yīng)用了pH過程的自動(dòng)化處理技術(shù)。國外先進(jìn)的pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)包括PLC，DCS，這些控制系統(tǒng)已經(jīng)成功為使用者帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。國內(nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究起步較晚，近些年來已經(jīng)取得了一些突破性成果。1984年天津紀(jì)莊子污水處理廠試行應(yīng)用了美國CCS控制系統(tǒng)，這是我國pH過程自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)的標(biāo)志。現(xiàn)階段，國內(nèi)眾多污水處理廠都開始投入大量技術(shù)和資金進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，爭取提高污水處理自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控-控制一體化。

2H過程自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

某城市中的H污水處理廠為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)計(jì)出了一套pH自動(dòng)控制系統(tǒng)，這套控制系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出二級遞階分布式控制系統(tǒng)。H污水處理廠面臨的問題是傳統(tǒng)的手工控制已經(jīng)不能精確掌控過多的污水處理設(shè)備，這次設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)污水處理高效、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述

pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的中央控制室負(fù)責(zé)總管理，是系統(tǒng)控制的管理級，中央控制室會(huì)監(jiān)控整體處理過程，包括對設(shè)備的控制，對收集到的信息進(jìn)行處理和分析，經(jīng)過中央控制室分析后的信息和數(shù)據(jù)會(huì)直接上傳到管理人員界面，幫助污水處理技術(shù)人員分析處理情況。污水處理廠內(nèi)會(huì)設(shè)置現(xiàn)場控制站，現(xiàn)場控制站主要是對污水處理廠處理過程中出現(xiàn)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，由現(xiàn)場控制站傳送到中央控制室。每個(gè)現(xiàn)場控制站之間都是利用光纖環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，所有的控制站包括中央控制室之間都能互相備份和傳輸信息。

2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制模式

自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制模式包括三個(gè)類型，其一是自動(dòng)模式，自動(dòng)模式是通過技術(shù)人員提前在控制站中輸入控制程序，然后直接由現(xiàn)場控制站按照程序內(nèi)容對污水處理廠中的設(shè)備和處理工藝進(jìn)行指揮，這種模式是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的常態(tài)控制模式；其二是遙控模式，遙控模式需要操作人員根據(jù)處理規(guī)劃方案對設(shè)備和處理工藝進(jìn)行指揮，操作人員會(huì)在操作員工作站通過控制站主屏手動(dòng)遙控現(xiàn)場設(shè)備；其三是現(xiàn)場手動(dòng)模式，現(xiàn)場手動(dòng)模式是操作人員利用控制箱或者M(jìn)CC柜上的按鈕對現(xiàn)場污水處理設(shè)備進(jìn)行控制和指揮，主要操作內(nèi)容是控制設(shè)備的啟動(dòng)和停止。

2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的管理系統(tǒng)與中央監(jiān)控

中央監(jiān)控室是pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制樞紐，所有的自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息都集中在了中央監(jiān)控集成平臺(tái)，因此中央監(jiān)控室需要具備較高運(yùn)行能力的控制設(shè)備和操控系統(tǒng)，在建立中央監(jiān)控室時(shí)必須將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、操作員站、工程師站等因素充分考慮，實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控對各個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制和指揮。H污水處理廠pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)選用的是環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有效的保證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和暢通性，能夠支持中央監(jiān)控室以及管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。操作員站是操作員人工遙控操作和自動(dòng)控制系統(tǒng)對接的節(jié)點(diǎn)，操作員站是中央控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)接站，在操作員站中可以對污水處理情況進(jìn)行詳細(xì)分析，操作員可以利用手工操作的優(yōu)勢發(fā)出正確的指令，指令通過中央控制室向各個(gè)現(xiàn)場控制站發(fā)出，進(jìn)而完成對現(xiàn)場設(shè)備的指揮。

2.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場控制站

H污水處理廠構(gòu)建的pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，會(huì)將各個(gè)指令發(fā)送到污水處理現(xiàn)場控制站中，現(xiàn)場控制站在接收到指令后對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，達(dá)到處理的目的?，F(xiàn)場控制站連接著污水處理現(xiàn)場的各類儀表、控制箱、高低壓開關(guān)柜，一旦現(xiàn)場控制站接收到來自中央控制室的指令，就能夠通過以太網(wǎng)向現(xiàn)場連接的設(shè)備中傳送指令，現(xiàn)場設(shè)備按照指令施行處理工藝。

3結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國國內(nèi)污水處理過程的工藝越發(fā)復(fù)雜，這給國內(nèi)pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的研發(fā)帶來了壓力和挑戰(zhàn)。因此，必須不斷深入探討pH過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，不斷提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)含量。