目前自动化控制系统在垃圾渗滤液处理中的应用

自动化控制系统在垃圾渗滤液处理中的应用

1 前言

在垃圾渗滤液处理站的管理方面，早期主要是由技术人员现场检测、调试，需要进行实时检测的项目指标多而复杂，例如：进出水pH值、进水流量、曝气池溶解氧量等。若对这些指标逐一实时检测，无疑会耗费大量的人力物力。随着我国工业化进程的迅速发展，自动控制系统渐渐应用到渗滤液处理工艺监测过程当中。近年来，各地相继将先进的工艺及设备引进国内，在提高工艺设备技术水平的同时，控制系统和管理水平也有了很大的提高，结束了以往渗滤液处理全部用人工或简单的电器控制的落后局面。

福州市红庙岭垃圾填埋场是一座处理城市生活垃圾的大型卫生填埋场，其渗滤液处理厂设计规模为2500t/d，其中原一期渗滤液处理站规模1000t/d，二期拟扩容改造的渗滤液处理站规模1500t/d。该工艺流程中的氨吹脱、CASS工艺对控制程度要求较高，因此自控系统是实现整个工艺的关键，目的在于能够及时了解和掌握处理站处理过程的运行工况、工艺参数的变化及大小、优化各工艺流程的运行，保证出水水质，降低处理成本，节省能耗，提高运行管理水平，使处理站能长期正常稳定地运行，取得最佳效益。

2 总体设计

2.1 设计目标

根据工艺流程及构筑物的地理分布，依据“实用、可靠、经济、先进”的原则，采用“集中管理、分散控制”模式本厂建立了一套经济可靠的现场监测、过程控制和计算机管理一体化的系统。按工艺流程将生产区域分为两个不同的现场控制单元，全厂设立一个中央监控管理站，利用络通讯实现了信息、资源的共享和“现场无人值守、总站少人值班”的目标。2.2 设计思想

随着自动控制技术和设备的飞速发展，控制方面的选择也在增加，由于可编程序控制器（PLC）具有可靠、灵活、易学、易用、功能齐全等优点，适用于包含逻辑控制、顺序控制和批处理控制等许多复杂算法的系统，故在渗滤液处理站得到了广在常州兴修1座高性能塑料工厂泛运用，因此该站自控系统也采用了PC+PLC模式。整个自控系统按3级结构设计，包括现场设备级、现场监控级和中心监控级。

全站络系统有基于TCP/IP协议的高速以太信息管理级和控制络的过程监控级，其中过程监控级的控制络由各个现场控制站组成，主要任务是进行过程数据的采集及处理，然后将生产过程的各种数据送到中央监控管理站，借助于监控软件和PLC内的控制程序完成数据统计、分析和计算功能，从而实现对工艺过程的连锁保护及整个生产过程的监控。

建立在信息管理基础上的以太管理级由主控计算机和管理计算机组成，对整个系统的数据信息进行管理，将生产过程控制络与全厂管理系统连接在一起，在防滑表面为人行天桥专用完成数据交换、数据共享的基础上实现了测、控、管一体化。

2.3 PLC设备选型

采用美国Rockwell Automation公司的ControlLogix系列PLC。从处理器到：I/O模块、从硬件到软件，整个产品的结构具有开放、可靠、灵活和易于扩展的特点。独特的背板结构、先进的通讯技术、丰富的通信接口使ControlLogix系统具有无缝连接、快速传输、可组态的特点。此外，ControlLogix系统将离散量控制、运动控制、相互协调的变频控制、批量控制以及过程控制综合在一个集成式结构中，并且可耐震动、高温及各种工业环境下的电气干扰，使其具有工业化、集成化、结构紧凑的优点，可以满足使用需求。

3 控制方案

3.1 控制方式

根据所需要的控制功能，系统采用3级控制层：手动、自动控制和中央监控管理站远程监控。手动控制具有最高控制优先级复合聚氨酯胶粘剂逐渐进入油墨印刷、交通运输、安全防护等新兴领域，由配电屏或控制柜旁的按钮控制；自动控制是指由各现场控制站的PLC控制器按照所编制的程序对设备进行自动控制（控制级别高于中央控制）；中央监控管理站远程监控是指通过中控室对生产过程进行调度，调度指令通过控制络由现场PLC控制站实施。

对于某台具体的设备，根据控制信号的来源分为手动、远控两种控制方式。手动控制的信号来自设备旁的按钮，远控的信号则来源于PLC现场监控站输出的控制信号。中央监控管理站层的监控信号先通过络传送至相应的现场PLC站，然后由自我修复的关键是化学键PLC对设备发出控制信号达到监控的目的。

控制系统在保证现场设备自带小闭环控制系统相对独立的前提下，使监测系统、电气系统、小闭环系统与计算机控制系统协调，保证现场控制站能按工艺要求和操作规程实现设备运行自动化，通过中央监控管理站实现对整个生产过程的监控、统计分析及管理，达到无人值守的目的。

3.2 现场控制站

控制站负责对加药间、石灰投加系统、鼓风系统、CASS池、吹脱系统等工段的工艺运行参数、设备运行状态等进行监测如发现有松动和控制，同时现场控制站还将采集的数据通过全站控制络送至渗滤液处理站中控室进行集中监控。各工段具体检测内容及仪表配置如下：

（1）进厂水质监控：对进水水质的BOD、COD、氨氮等进行定期人工监测，以指导后续处理工艺的运行操作。

（2）石灰混凝反应沉淀池和中和反应沉淀池：安装pH检测仪，以进行渗滤液pH值的监测，调整酸、碱的投加量。

（3）CASS池：每一组CASS池上分别设4套溶解氧检测仪和4套污泥浓度计，分别用于预反