污水处理厂自控系统:组态王在焦炉监控系统中的应用

更新时间：2026-03-14 12:05:42

污水处理厂自控系统

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一、污水处理厂概况
污水处理厂位于市区或市郊，出水排入河流，水质达到国家一级排放标准。
工程采用水解－AICS处理工艺。其具体流程为：污水首先分别经过粗格栅去除粗大杂物，接着污水进入泵房及集水井，经泵提升后流经细格栅和沉砂池，然后进入水解池，。水解池出水自流入AICS进行好氧处理，出水达标提升排入河流。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示：
二、污水处理厂自控系统设计的原则
从污水处理厂的工艺流程可以看出，主要工艺AICS反应器是改进SBR的一种，需要周期运行，AICS反应器的进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电动设备支持，大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成，因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户，它的自控系统优化程度越高，整个污水处理工艺的运行费用也会越低，这也说明了自控系统在整个处理工艺中的重要性。
三、自控系统的构建
污水处理厂的自控系统是由现场仪表和执行机构、信号采集控制和人机界面（监控）设备三部分组成。自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择。本执行机构主要是根据工艺的要求由工艺专业确定，预留自控系统的接口，仪表的选择将在后面的部分进行描述。信号采集控制部分主要包括基本控制系统的选择以及系统确定后控制设备和必须通讯网络的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。
自控特点：
1、低投资：投资少
本工程除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪和液位计)为进口仪表外，其余部分在线仪表实现国产化，节省了一部分投资费用。
另外，从工艺控制角度看，省去了一些不影响工艺运行要求的在线仪表，如ORP计、气体流量计等。不设现场监视设备的也是降低投资的重要原因之一。
在自控系统的总线技术选取上、现场I/O控制设备和上位监控设备的选取上，均采用了性价比较高的产品。如PLC采用西门子S7-300系列等。
本自控系统从以上几点节约了大量的费用。
2、低费用：运行费用低
在占全厂能耗90%的原水提升和鼓风曝气这两个环节上，依托自动控制系统，进水段实现恒液位、变流量控制，由大功率变频装置拖动大流量潜污泵，完全涵盖了500-3000m3/h的流量范围，克服了多台泵切换启停，流量突变对后续工艺的水力冲击，也达到节能的目的，立式潜污泵的提水电耗为4.75kwh/km3。
占全厂能耗75%以上的鼓风机选用单级高速离心风机，通过控制进口导叶开度调节风量，从而降低能耗，具体的作法是在夜间小水量和过渡工序时自动减小供气量。
鼓风曝气控制画面：
3、管理操作简便
本自控工程在上位软件二次开发过程从人性化角度出发，提高自控系统的可操作性，使管理者在任意时间和地点可对工艺系统进行全方面的监控，及时了解到处理系统运行的优劣状态。
八、投资
本工程自控系统的预算费用约占污水处理厂总投资的5%左右。与其它污水处理厂相比，本工程的自控系统投资是中等偏下，性价比较高。
九、结束语
污水处理厂自控系统是根据工艺要求在确定的设计原则下进行设计，既保证污水处理系统的正常运行，又尽可能的降低了工程的造价投资。
污水处理厂自控系统是整个污水处理工程的重要组成部分，其设计好坏与控制设备选择是否适当，不仅关系着自控系统的性价比的高低而且对以后整个污水处理厂运行维护的难易有着重要影响。
南宁市励驰电气科技有限公司
组态王在焦炉监控系统中的应用供应锐利尖点测试仪西博思SIPOS执行器德国PS电动执行器西门子SIEMENS电动执行器MTL隔离栅

组态王在焦炉监控系统中的应用

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一、系统介绍：
随着进几年工业的迅速发展，煤炭，冶金行业规模空前的扩大，焦碳的用量也日趋提高，人们对焦炉的要求也越来越高，环保、节能、稳定性能高的焦炉受到了大家的普遍认同,因此，怎样实现对焦炉的实时监控就显得非常重要。
本项目是焦化厂1#焦炉的监控系统，我们设计采用组态王做上位的人机界面，下位机采用西门子S7-300系列编程软件，通过PROFIBUS-DP协议与组态王进行通讯，从而实现对焦炉的监控和控制。
二、系统控制工艺：
焦炉监控系统组成主要有两大部分：一、压力、温度的采集监控；二、管道上执行器的自动调节。下面分别介绍：1、温度、压力的监控部分主要是有下位机（PLC）通过模拟量模块对现场热电偶、热电阻及压力变送器的数据采集，并对其进行一定方式的转换使其与现场数据保持一致，以保证显示的精确度，在上位机（组态王）上建立相关的变量与之相联接。
焦炉监控系统主要的监控点有：蓄热室顶部的吸力、温度，集气管、主管的压力、温度，机侧烟道、焦侧烟道的吸力、温度，高压氨水、低压氨水管道的压力、温度等。监控画面如下：
蓄热室监控画面：
管道监控画面：
2、焦炉管道上执行器的调节分为手动调节和自动调节两种方式，通过在调节画面中的转换开关对此进行选择，当转换开关置在手动位置上时，可以在画面上手动设定的文本上写入数据，此数据是想开阀门的百分数，经输出后控制阀门的开度；当转换开关在自动位置上时，可以在画面上设定值文本上写入所要求的实际数值，下位机会进行换算后根据设定值和反馈值的比较进行输出控制，实现对执行器的自动调节功能。
焦炉系统中控制的执行器有：集气管压力执行器、主管压力执行器、焦侧烟道吸力执行器、机侧烟道吸力执行器。
调节画面：
另外可以通过改变比例、积分（微分一般不用）参数的数值，对执行器调节波形的振荡进行实时的动态监控，从而能够进行更为精确的调整。画面如下：
PID调节画面：
三、其他介绍：
本项目利用KINGVIEW组态软件还编制了以下动态画面：
历史趋势画面：可以设定需要保存时间，能够方便的查出每时每刻的历史数据，能够显示每班数据的平均值、最大值、最小值等。
报警画面：显示定义变量的报警值，并能进行记录打印；
报表画面：对每个班次的数据做成报表，方便进行查询。
四、组态监控的特点：
采用组态监控系统画面美观、立体感强，历史曲线的分析应用更方便，对现场模拟量信号的检测和调节更趋于直观性，能够对变量文本进行读、写、监控一体化的操作，在工业监控系统中实现了应有的功能。