The invention discloses a city sewage treatment precise control system and intelligent simulation method, including the pretreatment control system, PLC control system, DCS PLC biological control system, laboratory data management system and intelligent simulation system, the system through industrial Ethernet to establish communication links; DCS automatic control system of collecting and preprocessing PLC the control system PLC control system data and biological data; DCS automatic control system to control the user's command transmission pretreatment section PLC control system and PLC control system of biological pretreatment; PLC control system for collecting instrument data of the primary treatment of wastewater treatment technics and control related equipment; biological control PLC collection of sewage treatment process two stages of processing data from instruments and control equipment. The invention comprises an intelligent simulation system, which can digitize the water treatment process and digitize the key equipment, and combine the two closely together to realize the dynamic optimization of the water treatment process and the most effective operation of the equipment.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng)及智能仿真方法
本專(zhuān)利技術(shù)屬于污水處理
,主要涉及一種城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng)及智能仿真方法。
技術(shù)介紹
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,城鎮(zhèn)污水處理作為市政基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),首先獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展,處理設(shè)施數(shù)量快速增長(zhǎng)。然而各地方只注重城市污水處理廠(chǎng)數(shù)量的建設(shè)而不注重節(jié)能和技術(shù)平臺(tái)提升建設(shè),隨著運(yùn)營(yíng)成本(能源、原料、人工)的不斷上漲,使得城市污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行費(fèi)用不斷增加,甚至造成了一批污水處理廠(chǎng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。我國(guó)現(xiàn)有的城市污水處理廠(chǎng)技術(shù)手段較為落后,傳統(tǒng)工業(yè)的工藝設(shè)計(jì)是按遠(yuǎn)期的工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),考慮未來(lái)發(fā)展、最不利時(shí)點(diǎn)小時(shí)工況,安全系數(shù)等等要素,確定最大運(yùn)行負(fù)荷(動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)),因此設(shè)計(jì)的狀態(tài)是靜態(tài)。而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,各要素是動(dòng)態(tài)變化的;每個(gè)動(dòng)態(tài)運(yùn)行工況中(動(dòng)力需求)是多少,現(xiàn)有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)中是沒(méi)有技術(shù)手段來(lái)實(shí)施的,因而動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)還是按照最大運(yùn)行負(fù)荷提供動(dòng)力,這是目前傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)平臺(tái)通病,也是目前傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)能耗、物耗過(guò)高的主要原因。城鎮(zhèn)污水處理工藝是一種非常復(fù)雜的生物處理過(guò)程,如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論知識(shí)培訓(xùn)和實(shí)踐,工程師是難合理高效地運(yùn)行污水處理廠(chǎng)的。因此,大部分城市污水處理廠(chǎng)都存在著缺乏專(zhuān)業(yè)運(yùn)營(yíng)人員、缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理人員、運(yùn)行成本高、維護(hù)工作難等問(wèn)題。目前污水處理系統(tǒng)常用的由工控機(jī)(上位機(jī))和若干PLC站(下位機(jī))組成的自動(dòng)化控制系統(tǒng),上位機(jī)和下位機(jī)一般通過(guò)以太網(wǎng)或者其他通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。上位機(jī)一般設(shè)置在污水處理廠(chǎng)的中央控制室內(nèi),負(fù)責(zé)全廠(chǎng)設(shè)備的操作以及數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)及查看,下位機(jī)PLC站對(duì)站點(diǎn)范圍的 ...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng),其特征在于,包括預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)、生物段PLC控制系統(tǒng)、DCS自控系統(tǒng)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和智能仿真系統(tǒng),各系統(tǒng)之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)建立通訊連接;DCS自控系統(tǒng)用于采集預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和生物段PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù);DCS自控系統(tǒng)將用戶(hù)的控制命令傳輸給預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)和生物段PLC控制系統(tǒng);預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集污水處理工藝中一級(jí)處理階段的儀表數(shù)據(jù)和控制該工藝段中的設(shè)備;生物段PLC控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集污水處理工藝中二級(jí)處理階段的儀表數(shù)據(jù)和控制該工藝段中的設(shè)備;化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于存儲(chǔ)污水處理廠(chǎng)的化驗(yàn)室人員每次化驗(yàn)的水質(zhì)數(shù)據(jù);智能仿真系統(tǒng)用于構(gòu)建整廠(chǎng)的數(shù)字仿真模型;所述的預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、模擬量擴(kuò)展模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊、通信擴(kuò)展模塊、儀表類(lèi)設(shè)備、變頻器、用于提升的泵類(lèi)設(shè)備及其他機(jī)械設(shè)備;所述的儀表類(lèi)設(shè)備包括進(jìn)水流量計(jì)、進(jìn)水PH計(jì)、進(jìn)水COD分析儀、進(jìn)水氨氮分析儀、進(jìn)水總磷分析儀及若干個(gè)液位計(jì)和若干個(gè)液位差計(jì),儀表類(lèi)設(shè)備將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4?20MA信號(hào),經(jīng)模擬量擴(kuò)展模塊傳輸給PLC控制器;所述的變頻器用于控制 ...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng),其特征在于,包括預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)、生物段PLC控制系統(tǒng)、DCS自控系統(tǒng)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和智能仿真系統(tǒng),各系統(tǒng)之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)建立通訊連接;DCS自控系統(tǒng)用于采集預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和生物段PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù);DCS自控系統(tǒng)將用戶(hù)的控制命令傳輸給預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)和生物段PLC控制系統(tǒng);預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集污水處理工藝中一級(jí)處理階段的儀表數(shù)據(jù)和控制該工藝段中的設(shè)備;生物段PLC控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集污水處理工藝中二級(jí)處理階段的儀表數(shù)據(jù)和控制該工藝段中的設(shè)備;化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于存儲(chǔ)污水處理廠(chǎng)的化驗(yàn)室人員每次化驗(yàn)的水質(zhì)數(shù)據(jù);智能仿真系統(tǒng)用于構(gòu)建整廠(chǎng)的數(shù)字仿真模型;所述的預(yù)處理段PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、模擬量擴(kuò)展模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊、通信擴(kuò)展模塊、儀表類(lèi)設(shè)備、變頻器、用于提升的泵類(lèi)設(shè)備及其他機(jī)械設(shè)備;所述的儀表類(lèi)設(shè)備包括進(jìn)水流量計(jì)、進(jìn)水PH計(jì)、進(jìn)水COD分析儀、進(jìn)水氨氮分析儀、進(jìn)水總磷分析儀及若干個(gè)液位計(jì)和若干個(gè)液位差計(jì),儀表類(lèi)設(shè)備將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4-20MA信號(hào),經(jīng)模擬量擴(kuò)展模塊傳輸給PLC控制器;所述的變頻器用于控制用于提升的泵類(lèi)設(shè)備,變頻器和通信模塊通過(guò)RS485接口建立通信連接,變頻器和數(shù)字?jǐn)U展模塊通過(guò)IO接口建立通信連接;PLC控制器通過(guò)數(shù)字?jǐn)U展模塊提供的IO信號(hào)控制變頻器,PLC控制器通過(guò)通信擴(kuò)展模塊提供的RS485信號(hào)和變頻器進(jìn)行通信;所述的其他機(jī)械設(shè)備包括粗格柵機(jī)、細(xì)格柵機(jī)及吸砂泵,PLC控制器通過(guò)數(shù)字?jǐn)U展模塊控制其他機(jī)械設(shè)備的啟停;所述的PLC控制器用于儀表類(lèi)設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)、用于提升的泵類(lèi)設(shè)備和其他機(jī)械設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳,并根據(jù)用戶(hù)預(yù)先編程好的時(shí)序邏輯程序自動(dòng)控制前述中各種設(shè)備的運(yùn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng),其特征在于,所述的生物段PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、模擬量擴(kuò)展模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊、通信擴(kuò)展模塊、儀表類(lèi)設(shè)備、變頻器、用于曝氣/回流類(lèi)設(shè)備及其他機(jī)械設(shè)備;所述的儀表類(lèi)設(shè)備包括出水流量計(jì)、出水PH計(jì)、出水COD分析儀、出水氨氮分析儀、出水總磷分析儀、在線(xiàn)溶解氧儀、在線(xiàn)濁度儀、在線(xiàn)氧化還原電位計(jì)及若干個(gè)液位計(jì),儀表類(lèi)設(shè)備將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4-20MA信號(hào),經(jīng)模擬量擴(kuò)展模塊傳輸給PLC控制器;所述的變頻器用于調(diào)節(jié)控制用于曝氣/回流類(lèi)設(shè)備,PLC控制器通過(guò)數(shù)字?jǐn)U展模塊提供的IO信號(hào)控制變頻器,PLC控制器通過(guò)通信擴(kuò)展模塊提供的RS485信號(hào)和變頻器進(jìn)行通信;所述的其他機(jī)械設(shè)備包括剩余污泥泵、攪拌機(jī)及行走電機(jī),PLC控制器通過(guò)通過(guò)數(shù)字?jǐn)U展模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟停;所述的PLC控制器用于儀表類(lèi)設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)、用于曝氣/回流類(lèi)設(shè)備和其他機(jī)械設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳,并根據(jù)用戶(hù)預(yù)先編程好的時(shí)序邏輯程序自動(dòng)控制前述中各種設(shè)備的運(yùn)行。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng),其特征在于,所述的DCS自控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)污水廠(chǎng)所有的儀表數(shù)據(jù)管理、所有設(shè)備的工作情況進(jìn)行調(diào)度,完成集中操作...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:陳鯤,房傳禮,
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人:河南和方科技有限公司,
類(lèi)型:發(fā)明
國(guó)別省市:河南,41
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