該污水處理廠今年開始正式運行，并獲得了國家科技進步二等獎。污水處理采用了水解－SBR（UNITANK）好氧處理工藝，具備12萬立方米的日處理能力。整個系統分進口預處理段、提升泵站配水井、水解池和污泥處理、SBR反應池和鼓風機房、變配電系統及井房等五大部分。由于工藝的需要，必須進行自動化控制，以下將具體介紹污水處理工藝的自動控制系統。

進口預處理段提升泵站配水井、水解池和污泥處理、變配電系統及井房由“泵房”主站控制（284個 I／O點）。SBR反應池和鼓風機房由“SBR池”主站控制（153個 I／O點），）。工程總I/O點437個。

用戶需求

自控系統中共有11個控制站，包括泵房、沉砂池、南水解池、北水解池、變電所、脫水機房、井房、SBR池、鼓風機房和南潷水器、北潷水器。泵房負責控制進泥閥、出泥閥和潛污泵。沉砂池負責控制進水閘、除砂機、格柵井和行走式吸砂、砂水分離裝置。南北水解池分別負責控制7個排泥閥。變電所負責監測高、低壓系統的相關電壓、電流、有功和無功等模擬量信號，進行效益核算。SBR池負責控制整個好氧工藝的流程。鼓風機房負責控制鼓風機導葉開度并監測鼓風機的各個重要參數。南北潷水器負責控制兩臺潷水器相應的工作行程。同時在中控室，上位機軟件要實時反映各個工段的具體情況，包括設備的各種狀態、各種儀表的數據和工藝的設定參數等等，計算和查詢各種參量，例如溫度，液位，PH值，泥位值，多普勒流量計等，于操作員進行分析并能在上位控制現場的各個設備。

實現方案

根據以上的需求，硬件我們選用西門子的S7-300系列PLC,110KW變頻器和75KW軟啟動器，軟件選用Wizcon for Windows and Internet 2000點的開發版。考慮到有11個控制站和通訊的數據量大，而且各個站之間有一定的距離，最遠的站到中控室有300米，所以我們采用了Profibus-DP和Profibus-FMS 相結合的現場總線,因為它具備高速，快速，傳輸距離也比較遠，并且是現在國際上流行和推廣的現場總線。我們做了2個DP網和一個FMS網。2個DP網分別是，泵房和SBR池作為DP主站，沉砂池、南水解池、北水解池、變電所、脫水機房和井房作為泵房的DP從站；鼓風機房和南北潷水器作為SBR池的DP從站。一個FMS網是，泵房、SBR池通過FMS的TDL協議進行互相通訊，最后又泵站和中控室通過FMS進行通訊。實現了各個控制站之間的高速通訊和數據的完整性。采用變頻器與軟起動器組合運行拖動潛污泵電機，追蹤液位，保證液位恒定與設定值一致。


 

整個系統控制分三層：第一層現場手動，第二層上位機Wizcon手動控制，第三層PLC自動運行。

現場手動－－便于設備的維護和調試，當某個設備切換到現場手動模式下，該設備就不受Wizcon和PLC的控制，只接受現場的操作命令；

上位機Wizcon手動控制－－有利于調度室的操作，可以針對每個設備，讓它脫離PLC的自動運行狀態，由中控室的計算機直接對其進行操作。

PLC自動運行—對現場所有設備進行自動控制，它負責整個污水處理工藝的控制，并且對故障，也會有響應。即使PLC和上位機脫離了通訊，它也能自己安全的工作。

上位機顯示：污水廠中控室采用八屏多屏顯示，可任意調入各工藝圖、運行表、設定表和控制表，工藝圖以圖形的方式顯示各個工段的工藝流程和數據，運行狀態表中反映主要設備的開關狀態、機泵電流電壓、現場儀表的參數、累計值（電量、水量、泥量、氣量等）、綜合運行參數（單位提水電耗、單位供氣電耗、全廠處理單位水的電耗，重要設備的運行時間等）。現場數據輸入量、輸出量及計算量的趨勢圖，參量能分站排列，各分站的參量能隨意選擇，在同一趨勢圖中能進行相同參數多時段趨勢對比和多參數對比。建立了相應的日、月、年數據庫，能方便的進入，進行查詢、修改和統計等操作。報警信息能即時彈出，并有語音提示。

由于Wizcon具備非常強大的Internet功能，我們在中控室利用Wizcon做了WEB SEVER發布現場的監控的畫面。在公司中心調度室設一個遠程監控站，利用市話線路采用撥號方式與污水廠中控室通訊，該站采用四屏多屏顯示，可通過標準的瀏覽器（IE）來監測污水廠中控室的各種實時圖形、趨勢和報警，并可查詢歷史數據和歷史報警。
 

整個系統有很強的靈活性、可操作性、穩定性和可靠性。所有運行參數可通過配方的方式一起下載保存在PLC里，并且可以隨時更改，例如，泵站的變頻器的恒定水位，報警水位，停泵水位的設定，排泥時間的設定，SBR的4小時和6小時的工藝的選擇。并且達到即使無人值班的情況下，也可正常運行。因為我們采用Profibus國際標準的總線形式，只要支持Profibus協議的設備都可以連到我們的現場總線網上，極大地方便以后的系統擴展和保護現有投資。