河北莲花味粗集团污水处理厂采用厌氧加好氧处理工艺，其中好氧部分采用SBR法处理。SBR是处理高浓度有机兴水的空想途径之一，该法克服了通例好氧法处理高浓度有机兴水能耗高、稀释水量大、占空中积大等毛病，可实现高浓度进水、高容积背荷、高往除率，具备污泥机能好、耐冲击背荷、出水水量好、污泥产率小、氧应用率高、运行费用低、镌汰占地等优点。
该厂采用8个SBR池，处置污水量为7450t/d，尺寸为L×B×H＝25m×21m×5m。以12h为一个运行周期，此中进水、搅拌1 h，曝气8.5h，积淀1h，排水1h，待机(闲置)0.5h。8个池子按顺次滞后1.5h的时光间隔次序进行。
1 系统硬件结构
SBR自动控制系统由监控管理计算机(上位机)、可编程序控制器(PLC)、电气控制柜、现场履行机构及现场监测仪表形成。控制系统如图1。
8个SBR反应池严格按照一定的时间顺序依次完成进水→曝气→沉淀→排水→(排泥)等一系列过程，对应于不同的工段每个池子辨别设有进水阀、进气阀、搅拌泵、滗水器、排泥泵以实现好此外功能。对这样一个顺序性、周期性很强的逻辑操作系统，应用PLC是最明智的决定。
PLC以继电器逻辑控制为基础，逐步成长成为既有逻辑控制又有计时、计数、分收步调、数值打算等功能。其工做牢固、坚固、抗搅扰才干强、控制灵活、编程容易、体积小、品德沉、功耗低、安装简单、运行方便、性能价格比下，且可与现场疑息输出直接联系，广泛应用于污水处理系统。
根据PLC以上特色，考虑到工艺控制恳求及SBR控制系统中开关量输进/输出多、模仿量较少和整个系统的运行速率，选定OMRON，C 200 HS可编程序控制器，那类控制器指令丰富，处理速度快，柔性好，功能多，且可提供多种多样的智能I/O单元，能适合本系统的利用。
本系统PLC控制柜与上位机在同一控制室内，通讯距离＜10 m，对于这类通讯距离较近的情况，双方可间接采用RS--232C尺度举办通讯，实际上当波特率为9 600时，通讯距离在15.23 m之内，其误码畸变率按4%考虑。事实运用中的通讯距离达120 m,使用RS--232C标准通讯非常可靠。
PLC在某种意义上讲只是一种控制器，换句话道在SBR时序控制系统中它是一种功能更强的散成化高速继电器控制装置，故其虽有灵活的一面，也有死板的一面，特别是在人机操作界面方面隐得力所不迭。
随着4C技能(computer、control、communication、CRT)及监控软件的支展，应用上位机监控治理系统已成为大年夜中型控制系统的盛行趋势，以PC机作为上位机应用于控制系统中能供应一种优良的人机界里，减轻操作职员的包袱，提高管理水平。
PLC齐部I/O模块的馈线皆去自电气控制柜，每个SBR池对应一个电气控制柜，每个电气控制柜包含响应池内6台设备的一次回路和两次回路的全部器件，曲接受罗现场电气设备的信号。脚动/自动的切换经过过程电气柜盘面的主令开关往实现。
在电气控制柜中，对PLC的输入均为AC220 V旁边继电器的无源触面，PLC向电气柜输出DC24 V电压控制旌旗灯号，真现对各电气设备的控制，保证各输入、输出的相对独立，使控制系统恒久安全运行，而开关量的旌旗灯号电源由PLC柜内DC24 V稳压电源提供。
反映工艺设备的开关量信号主要分为以下三类：第一类是运行信号，由主回路中兵戈器的分、合状态决定，并由响应的中间继电器的常开触点给出；第两类是自动/手动状态信号，由足动/自动转换开闭决定，并由相应中间继电器的常开触点给出；第三类是畸形/故障信号，为综开妨害旗帜暗号，包括过载、过流、超限及水泵超温等。对电动阀门跟滗水器又增加了开(上降)到位、关(降低)到位，对滗水器增加一个步进排水信号，那些信号均由设备的故障触点勾通后由一个中间继电器的常闭触点给出，使核心控制室的把持人员对现场设备的运行情况一目了然。
SBR工艺的关键是时序把持，仪表主要用于系统的监测。正在SBR好氧段的重要工艺段设置了流量仪表、液位仪表跟融化氧测量仪。饱风机管讲出心气氛流量的丈量采取插进式涡街流量计。
2 系统的硬件设计
SBR自控系统的软件计划是全部系统畸形运行的中心，一套理念的软件不但限于满足工艺请求，并且要考虑到现场出现的种种特殊情况，果此必须可靠、实用、易建改。
2.1 软件编制
软件编制的主要依据为工艺提供的控制时序，对进水时间、曝气时间、沉淀时间、排水时间都可由上位机任意设定，但四个工艺段的时间之和必需介于7～11.6 h，否则所设定的工艺时间无效，PLC仍按本设定执行。8个SBR池的各段工艺过程及其执行时间均宽格定时序进行，每一个池子的任何设备在任何时间都可经由过程电气柜上的手动/自动转换开关改变其状态，但均不能转变PLC所设定的工作时序，且一旦切入自动状态后便进入PLC所设定的时序。
滗水器的事件周期完全由PLC按时间操纵，在第一次下降一个年夜行程(时间为23 s)，当前每次下降4 s，搁浅排水时间15 min，直至下降到位。如果在一个周期(12 h)结束时仍不下降到位或无下降到位旌旗暗记，且滗水器处于自动状态，PLC将正在周期结束前驱动滗水器上升复位。
掌握柜上的8个切换开闭仅限用于齐部复位从新启动时决议由哪个池子开始投进主动循环，平凡没有成轻易扳动，一旦扳动某一开关，其对应池子的工艺进程将全体停止，只有等到下一次进火周期圆可重新进进PLC自动节制的止列。
现场电气装备的事情状况均送上位机隐示。
2.2 硬件的特点
① 本控制系统宽格依照时序，按顺序工作。
② 允许以任意一个池子作为重新启动的开初，全部参加复位的池子(在复位时其电气柜响应的手动/自动开关处于自动位置)在复位时各设备将自动光复到复位状态(进水阀、进气阀关闭，搅拌泵停止，滗水器回升)。
③ 允许在工作过程傍边恣意进行手、自动切换且不影响工作时序。
④ 具有举动超时、过载报警等功能，存在断电时自动保护断面，在重新上电时由断点持绝实行程序的功能。
2.3 软件的设计头脑
编制软件时，要从用户的实际情况动身，尽管作到功能全面，画面简洁易读，操作圆便，使操作员易于控制。
上位机的软件体例采用MS-DOS情形下的GOOD-HELPER通用组态式工业控制软件包，该软件包供给了从组态到表现、操作控造的整套功效，支持通用键盘，采用后援通信的方式保障了数据的实时性，前台运转图形及报表步伐、全汉化的工做界里、“所睹即得”的控制组。
整个监控软件包括以下的组态过程：系统设计→系统参数组态→通讯组态→图形菜单组态→图形编辑→图形静态→文本编纂→报表表示→故障报警组态→同类数据存在盘组态→历史报表组态→标度变革组态→守时挨印组态→报表统计等。全部系统主菜单包括流程图A，汇总表B，超势图C和设定参数D，查问菜单下可进行妨碍记录、汗青趋向等的在线盘问，报表菜单可按时挨印各班的报表，文件管理菜单中可进行文件的列表、拷贝、打印、删除等工作，变量表中列出了全部四种(公式变量、模拟变量、开关量、字符串变量)典范变量的当前值，可在系统调试时起帮助感召。
3 SBR系统的抗干扰措施
3.1 电源体系
为制止空间电磁干扰，在设计系统时将PLC安拆于铁量的仪表柜中，起到必定的屏蔽感化。
本系统自力供电，直接从高压配电母线供电，在电源进入SBR控制系统之前加2 000 W的稳压电源，拥有单向抗干扰功能，能滤除电网各种脉冲和浪涌电压，稳压范围达120～300 V。并将UPS(2 000 W)与上位机衔接，一旦供电系统中断，UPS电源的电池组经逆变输出交流电，使上位机有一定时间进行数据处理，以便得电后正常工作，进步了整个系统的可靠性。
3.2 设置阻容吸收回路
在SBR控制系统中，由于现场电气设备较多，而且PLC的I/O信号均由继电器的无源触点给出，大量的继电器被用于控制系统中，减上现场条件较好，灵敏度较高(吸合电压较低)的继电器本身受到线路布线的影响而产生误行动。为此，考虑在继电器线圈两端并联RC吸收前途(如图2)，其中电阻值可在100～1 000 Ω之间，电容在0.03～1 μF之间选用，但须留神电阻的阻值和电容耐压要不敷量。现实证明这是一种简略有效的方法。
3.3 过程通道的抗干扰
过程通道指前背接口和后背接心取PLC之间举行疑息传输的途径。在过程通讲中长线传输的干扰是主要因素，当系统的主频为4 MHz，传输线长度＞0.3m时，即成为少线传输。为保证少线传输的可靠性，采用的办法有光电耦开隔离、电传布输和单绞线传输等。
4 结论
莲花味细集团污水处理工程自动控制系统已完成从设计到施工、安拆、调试直至最后投入正式运行的全部工作。该系统岂但按污水处理工艺要供到达了自动控制的目的，而且保证污水达标排放。总结起来领有以下特点：
① 系统打算公平，PLC、上位机、电气柜、仪表的选型留心从先进性、稳定性、可靠性出发，同时兼顾经济性，使整套控制系统在保障长期保险运行的基本上，价钱达到最低。
② 本系统以PLC为核心，完成对SBR反应池的自动控制，在软件编制方面严厉按工艺时序要供，单方面考虑了现场在浮现特殊情况下程序连续运行，与以往污水厂自控系统以监测为主的情况有本质的差异。
③ 监测管理计算机及时监测整个系统，工艺流程图活跃形象，操作人员一目了然天理解现场工艺、电气设备的运行状态，并根据工艺情况随时在线修改参数。
④ 系统存在很强的抗烦扰性，不论从盘算机电源系统还是硬件的弃取到电缆的敷设接天等皆充分斟酌此标题，因此稳固性好、牢靠性下，年夜年夜加沉了工人的劳动强度，每班操纵人数从5人降落到2人。