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第五节水处理控制技术主讲：技术部烟台金正环保科技有限公司水处理系统的在线仪表与微机相联，实现微机控制下的监测自动化，同时根据监测结果实现水处理过程的自动控制，是当今水处理专业发展的一个“兴奋点”。这样即可实现监测数据集中实时显示、自动存案、越限自动报警、自动生成统计和管理报表等监测的功能，也可以实现水处理工况的自动调节、在线进行事故分析与推断等人工智能控制和诊断的功能，还可以联网通信实现数据共享和远程传递。从而为运行工况的调整和历史趋势分析以及生产过程中事件和故障追踪分析等提供可靠的科学依据，是实现水处理的实时性、连续性和准确可靠性的必然要求和迫切需要；同时，还从根本上避免了报表数据、事件处理受人为因素的影响，增强了监测数据的可靠性和水工况调节的有效性，而且也减轻了工作人员的劳动强度，是当今水处理技术发展的趋势。计算机监测和控制系统由硬件和软件两个部分组成。硬件主要由微机系统、PLC、执行器、过程测量仪表和信号转换等部分组成。1．微机系统一般都用工业级控制微机，其主要作用是向PLC发送控制命令、整个水系统的实时监控，图形动态仿真，过程参数的历史趋势分析，故障、报警及打印等。主要包括主机（主板、CPU、硬盘、内存、软驱、CD）、显示器及外设（打印机、不间断电源等）。2．PLC可编程序控制器（ProgrammableController）简称PLC，其控制功能是通过存储器内的程序来实现的，若要对控制功能作必要的修改，只需改变软件指令即可，使硬件软件化。PLC采用了典型的计算机机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成3.执行器、过程测量仪表执行器主要是阀门等、仪表主要有流量表、电导表、压力表等。压力表软件主要包括：上位机系统软件(如DOS、windows);监控软件，如cimplicity（GE）、WinCC(siemens)、Rsview32(AB)、Intouch(Wonderware)、Fix(Intellntion)、组台王（北京亚控）；PLC编程编程软件（PLC厂家提供）。(1)双介质过滤器的控制过滤器的控制是通过控制气动蝶阀的开/关、泵的启/停来实现运行、反洗、备用等操作过程。反洗的周期主要是根据设备的累计运行时间来设定的。另外,在过滤器的进、出口均设有压力表。可选择就地手动操作,由人工决定是否反洗。(2)加药量控制本系统是根据对介质连锁控制计量泵启停，通过人工调节投加量实现定量投加。(3)反渗透系统(R0)控制RO系统的启动、运行、冲洗、停机备用等过程均可由PLC实现自动控制。同时RO系统还设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘,在就地盘上可读出RO的有关工艺参数,以及能在就地操作盘上启停RO进水高压泵及相关的自动阀门。对RO系统的重要参数如电导率等均设有在线检测仪,并设有超限报警功能。(4)高压泵的保护系统RO装置的高压泵进出口装有低压和高压保护开关，当供水量不足使高压泵入口的水压低于某一设定值（正常为0.1MPa）,会自动发出信号停止高压泵运行,保护高压泵不在空转情况下工作。当系统因其它的原因或误操作,使高压泵出口的压力超过某设定值时,高压泵出口压力保护会自动切断高压泵供电，保护系统设备不受损害。(5)RO启停保护当RO投入运行时，为了防止高压泵突然启动升压，产生对RO膜元件的高压冲击破坏反渗透膜，在RO装置的高压泵出口至RO膜组件间设置一个慢开自动阀门，由可编程序控制器(PLC)控制缓慢打开阀门,使膜元件逐渐升压至一定的压力。在RO停止使用时，打开冲洗阀、浓水端排放阀和产水阀，用产品水对RO膜组件自动冲洗lOmin左右,以避免浓水中的高浓度盐类在RO膜表面沉积结垢而影响膜的功能，然后自动停止冲洗。(6)EDI的控制EDI的启动、运行、停机备用等过程均可由PLC实现自动控制，同时EDI还设置一块就地仪表盘和操作盘。对EDI系统的重要参数设在线检测仪表，并设定有超限报警功能。(1)数据采集采集整个系统各个装置的重要工艺参数、设备运行等重要数据。(2)实时监控到整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警,最大限度的减少值守人员等。(3)动态仿真对工艺流程画面实现动态模拟显示，动态跟踪工艺参数，直观了解设备运行状况。(4)联锁、报警对非正常的工艺参数和设备的运行状态实施声光报警,出现危险和异常状态时对设备进行联锁保护，如系统中的液位与相应的泵及阀门设备的联锁,高压泵与进、出口压力的联锁。(5)流量的累积与清零本系统对双介质过滤器、RO系统流量计及EDI流量计都设有流量的瞬时显示及累积功能,并且对于每个累计流量均设有回零功能。(6)报表输出提供装置运行状态的各种统计、积算报表，报表可以按班、日、月等各种需求的时间段输出。同时提供打印输出功能。(7)手动控制系统可以实现手动和自动的切换，在非正常运行状态下，对每台泵设备和控制阀可以进行手动控制。(8)网络功能系统可通过以太网与工厂管理信息网络（MIS）连接,也可以通过扩展与工厂的其它控制网络通讯。(9)电气控制一体化电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成,提高系统的完整性和可靠性。(10)过程控制对预处理装置的反冲洗过程、RO及EDI装置启停过程都通过编程由PLC实现自动操作。(1)供配电水处理站用电设备电压等级为380/20VAC，车间内设动力配电中心。动力中心向全车间动力设备配供电。(2)电气设备控制电机采用自动/手动两种操作。自动控制采用集控操作，在中央控制室统一操作,控制由PLC实现。泵的联锁及备用自投均按由PLC实现。中央控制室上位机能监控电气的运行状态、参数、电气设备故障报警等。手动操作系统采用在电动机旁设就地操作按钮，来控制电机的启停。在自动操作系统中也设就地操作按钮，仍可手动控制电机。(3)防雷与接地防雷：遵循有关规程、规范进行设计。接地：根据规程、规范，所有需要保护接地的电气设备均可靠性接入相应的接地系统,主要包括配电装置、PLC装置、计算机系统等。本世纪60年代，由于小型计算机的出现和大规模生产及多机群控的发展，人们曾试图用小型计算机机来实现工业控制，代替传统的继电接触器控制。传统的继电接触器控制采用的是固定接线方式，一旦生产过程有所变动，就得重新设计线路连线安装，不利于产品的更新换代。但采用小型计算机实现工业控制价格昂贵输入、输出电路不匹配，编程技术复杂，因而没能得到推广和应用。60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司（GM）首选公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为1、它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低；2、它能把计算机的功能和继电控制系统结合起来，但编程又经计算机简单易学、操作方便；3、系统通用性强。1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世界上第一台可编程控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功，实现了生产的自动控制。其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来。但这一时期它主要用于顺序控制，虽然也采用了计算机的设计思想，但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（ProgrammablelogicController）。70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有计算机功能，不仅用逻辑编程取代硬接线逻辑，还增加了运算、数据传磅和处理等功能，真正成为一种电子计算机工业控制装置，而且做到了小型化和超小型化。这种采用微电脑技术的工业控制装置的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，故可编程序控制器，简称PC（ProgramableController）。但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。谢谢欣赏