可編程控制器PLC是實(shí)現(xiàn)污水處理廠自動(dòng)控制的關(guān)鍵，縣級(jí)中小城市的污水處理廠處理能力一般在20萬(wàn)m3/d以下，很多是1～10萬(wàn)立方米/d，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)一般不是很多，而選用辰控智能CKS7-300 PlC是一種即經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案，它具有高度模塊化結(jié)構(gòu)，指令集功能強(qiáng)大，使用方式與西門子的完全一樣，能夠滿足多樣化和個(gè)性化的需求。

一、污水處理工藝流程
從當(dāng)前污水處理工藝和技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用的情況看，由于傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝在中小規(guī)模的污水處理廠中存在基建投資高、運(yùn)行費(fèi)用高以及電耗高等問(wèn)題，因此，處理水量在20萬(wàn)立方米/d以下的縣級(jí)中小城市的污水處理廠處理工藝一般多采用氧化溝和SBR工藝。西北某縣城污水處理廠日處理污水8萬(wàn)噸，處理工藝采用的是奧貝爾氧化溝。主要處理：工段有機(jī)械處理段、生物處理段、和污泥脫水處理段。機(jī)械處理段由粗格柵間、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間、旋流沉砂池組成。生物處理段由厭氧池、氧化溝、回流及剩余污泥泵房、二沉池、接觸池等組成，污泥脫水處理段由儲(chǔ)泥池、污泥脫水機(jī)房組成。

城市污水管網(wǎng)收集到的污水到了進(jìn)水泵房，在這里大的固體雜質(zhì)被格柵機(jī)過(guò)濾掉，然后較稀的污水被提升泵送到旋流沉砂池，污水由于攪拌機(jī)和吸砂機(jī)的作用，其中的固體顆粒又被去除。下一道工序是污水先被送到厭氧池，目的是去磷、脫氮，然后流入氧化溝，這里有相應(yīng)的菌種來(lái)分解、凈化污水，氧化溝中的污泥細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng)維持存活的主要條件一個(gè)是污水中的有機(jī)物雜質(zhì)，另一個(gè)就是氧氣的供應(yīng)，所以氧化溝上的曝氣轉(zhuǎn)碟的作用是對(duì)污水進(jìn)行充氧。經(jīng)過(guò)氧化溝處理后的污水在二沉池沉淀后然后在接觸池加氯達(dá)標(biāo)后可直接排放，多余的污泥被排泥泵送到脫水機(jī)房，通過(guò)脫水處理，污泥被壓干制成餅，用作肥料。

二、自控系統(tǒng)的硬件選擇
污水處理主要是順序邏輯控制，這正是PLC控制的優(yōu)勢(shì)所在。在眾多的PLC生產(chǎn)廠家中，辰控智能的CKS7-300 PLC系列產(chǎn)品以其較高的性價(jià)比成為眾多用戶的首選。CKS7-300是模塊化的中小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用，模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛的組合以用于擴(kuò)展。接口模塊（IM）用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架（CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ER），CKS7-300通過(guò)分布式的主機(jī)架（CR）和二個(gè)擴(kuò)展機(jī)架（ER）可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。中央處理單元（CPU）集成有PROFIBUS-DP和MPI通訊接口，多點(diǎn)接口（MPI）用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)和人機(jī)界面等。信號(hào)模塊用于數(shù)字量和模擬量的輸入輸出。

三、總體控制要求及功能
污水處理廠自控系統(tǒng)的要求是對(duì)污水處理過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，使處理后的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到要求的范圍；在公司中控室發(fā)出上傳指令時(shí)，將當(dāng)前時(shí)刻運(yùn)行過(guò)程中的主要工作參數(shù)（水質(zhì)參數(shù)、流量、液位等）、運(yùn)行狀態(tài)及一定時(shí)間段內(nèi)的主要工藝過(guò)程曲線等信息上傳到公司中控室。功能如下：
1）控制操作：在中心控制室能對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制，如啟停某一設(shè)備，調(diào)節(jié)某些模擬輸出量的大小，在線設(shè)置PLC的某些參數(shù)等。
2）顯示功能：用圖形實(shí)時(shí)地顯示各現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備的運(yùn)行工況，以及各現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)參數(shù)。
3）數(shù)據(jù)管理：依據(jù)不同運(yùn)行參數(shù)的變化快慢和重要程度，建立生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計(jì)分析使用。利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，得出一些有用的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，有利于優(yōu)化氧化溝的準(zhǔn)閉環(huán)控制，并把一些必要的參數(shù)和結(jié)果顯示到實(shí)時(shí)畫面和報(bào)表中去。
4）報(bào)警功能：當(dāng)某一模擬量（如電流、壓力、水位等）測(cè)量值超過(guò)給定范圍或某一開關(guān)量（如電機(jī)啟停、閥門開關(guān)）閥發(fā)生變位時(shí)，可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級(jí)的報(bào)警。
5）打印功能：可以實(shí)現(xiàn)報(bào)表和圖形打印以及各種事件和報(bào)警實(shí)時(shí)打印。打印方式可分為：定時(shí)打印、事件觸發(fā)打印。
四、系統(tǒng)構(gòu)成及其布局
如果采用常規(guī)PLC集中控制方式，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過(guò)電纜連接到集中控制室內(nèi)的PLC上，由于工藝線路長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)分布范圍廣，需要敷設(shè)大量的電纜及橋架，且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、其施工難度非常大。鑒于此，采用了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，根據(jù)工藝劃分，系統(tǒng)共設(shè)了兩個(gè)主站、兩個(gè)子站、兩個(gè)操作員站。采用辰控智能的CKS7-300系列PLC，主站采用西門子CPU315-2DP，其帶有一個(gè)DP通訊口和一個(gè)MPI口。子站采用ET200模塊，用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和控制，并借助PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線），方便控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立。