摘要：本文详细叙述了日本殴姆龙公司的CS1系列PLC在吉林省松原市江南污水处理厂的应用

　　前    言

　　松原市江南污水处理厂是国家松花江环境保护目的的重点工程，该项目由日本政府贷款、设计日处理污水能力10万吨。该项目在2006年建成并投入运行。

　　该厂污水处理方案是使用SBR污水处理技术www.cechina.cn，相对来说该工艺对主要设备自动控制的要求较高，所以本自动控制系统使用了日本欧姆龙公司生产的CS1D PLC，（CPU热后备的可编程控制器）并选用了该系列及世界同类产品控制层网络通讯最可靠的通讯方案Controller Link光纤环网构建了该厂污水处理方案的自动控制系统。

　　一：自控系统构成

　　如图（一）所示：松原市污水处理厂污水自动控制系统由中央控制室监控及各分站、子站监控组成的两级监控部分和现场控制站（PLC1～PLC3）、控制子站（PLC4～PLC9）组成，控制子站的现场操作设备为10.4″触摸屏。

　　本系统集自动控制、数据采集功能为一体，较好地完成了整个污水处理过程的自动控制、工艺流程动态显示、设备运行状态的实时监测、记录和故障报警。

　　中央控制室配置的四个操作站（二级监控部分）、各分站、子站操作站（一级监控部分）、各现场控制站通过安装在操作站和控制站内的Controller Link通讯单元与工厂Controller Link冗余光纤环网建立可靠的工业局域网络通讯。

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　　除Controller Link通讯方案外系统还建立了：

　　1：远程中途提升泵站和中控室的无线通讯方案www.cechina.cn，在中控室即可实现6km外的中途提升泵站的生产监控。

　　2：鼓风机站PLC主站和鼓风机监控分站PLC的date link 数据映射用于建立PLC之间的数据通讯。

　　3：鼓风机站PLC主站和第三方设备CAN总线数据采集服务器的协议宏通讯（建立Modbus协议的通讯序列），实现中控室对变配电间高压控制保护设备及工厂变电运行的运行监控。

　　三：系统重要的监控运行目标的实现

　　SBR工艺是污水处理的新技术。近年来自动控制技术、在线分析仪表的快速发展为污水生物曝气处理的自动化提供了可靠的基础。本系统采用以PLC为核心的工艺过程自动监控系统,通过控制鼓风机、水泵、电动阀等设备对反应段时间、曝气时间、曝气强度等工艺参数进行控制，使水质达到国家规定的排放标准。

　　SBR污水处理自动控制过程特点是变量多 (如液位，水质成份，温度、压力、流量)、任务多 (如污水输送、风量控制、反冲水量控制、水泵的启停等)、设备多 (如格栅机、水泵、鼓风机、阀门、污泥处理设备等)，而且是具有随机性、时变性和耦合性的复杂控制系统，本问仅对其主要监控任务作出简要叙述：

　　1：运用欧姆龙公司CS1 PLC软件的堆栈技术使粗格栅站和其他类似控制要求的14台潜水泵的控制达到国内外先进水平：既用自动控制去实现操作员根据操作规程要求作手动操作时的正确操作，其自动控制过程和操作员在现场操作时无误操作的过程一致并且及时，实现了根据对液位、设备状况、设备运行记录等因素进行综合分析之后的智能自动判断并以此作出的随动的自动控制决策。

　　控制效果大体可描述为：根据液位的高低决定启动泵的数量，增加启动泵的数量时要做到哪台无故障的泵休息的时间长就自动启动哪台泵CONTROL ENGINEERING China版权所有，需要减少启动泵的数量时要做到哪台泵运行的时间长就自动停哪台泵，当运行的泵出现故障时将停止该泵的运行，其他无故障的泵将根据前述原则自动补足缺少的运行泵数量，当因故障原因停止的泵恢复正常时将自动进入准备启动队列。

　　该潜水泵控制方案在松原污水处理的各个环节得到了广泛的使用使该监控环节完全达到了可以取消现场一级监控的运行效果，极大的提高了设备运行质量，保证了设备的连续长周期正常运行，提高了设备使用寿命，解决了工厂操作人员不足的问题。

　　2：SBR工艺的联锁和溶解氧浓度的反馈控制

　　控制方案主要依据生产工艺提供的控制要求；SBR工艺的控制大体可以分为三个方面的内容：一是生物浓度控制控制工程网版权所有，即根据在线测得的水质参数与设定参数形成的闭环控制；二是反应时间控制，即根据SBR工艺的各个阶段所需要的时间进行的自动控制；三是流量程序控制，即根据污水流量的变化来调整各个阶段所需时间的自动控制。

　　生物浓度控制的基本原则是动态的控制SBR工艺的反应时间，使其中的有机物浓度（COD）达到允许的排放标准后就立即停止曝气。目前，受检测技术的影响CONTROL ENGINEERING China版权所有，在线测定有机物浓度（COD）的实时性效果较差，基本不能实现反馈控制的实时性要求。

　　但是，在一定的SBR工艺条件下，反应池中的COD浓度与SBR池中的溶解氧变化速率有着直接的关系。因此可以通过测定溶解氧的变化来监测有机物浓度的变化，实现反