[發(fā)明專利]城市污水處理數(shù)字化精確控制系統(tǒng)及智能仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710066493.2
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106774222A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 陳鯤;房傳禮
• 申請（專利權）人: 河南和方科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙)41130
• 代理人: 王國旭

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)之間通過工業(yè)以太網建立通訊連接；

DCS自控系統(tǒng)用于采集預處理段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)將用戶的控制命令傳輸給預處理段PLC控制系統(tǒng)和生物段PLC控制系統(tǒng)；

預處理段PLC控制系統(tǒng)負責采集污水處理工藝中一級處理階段的儀表數(shù)據(jù)和控制該工藝段中的設備；

生物段PLC控制系統(tǒng)負責采集污水處理工藝中二級處理階段的儀表數(shù)據(jù)和控制該工藝段中的設備；

化驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于存儲污水處理廠的化驗室人員每次化驗的水質數(shù)據(jù)；

智能仿真系統(tǒng)用于構建整廠的數(shù)字仿真模型；

所述的預處理段PLC控制系統(tǒng)包括PLC控制器、模擬量擴展模塊、數(shù)字量擴展模塊、通信擴展模塊、儀表類設備、變頻器、用于提升的泵類設備及其他機械設備；

所述的儀表類設備包括進水流量計、進水PH計、進水COD分析儀、進水氨氮分析儀、進水總磷分析儀及若干個液位計和若干個液位差計，儀表類設備將測量數(shù)據(jù)轉換成4-20MA信號，經模擬量擴展模塊傳輸給PLC控制器；

所述的變頻器用于控制用于提升的泵類設備，變頻器和通信模塊通過RS485接口建立通信連接，變頻器和數(shù)字擴展模塊通過IO接口建立通信連接；PLC控制器通過數(shù)字擴展模塊提供的IO信號控制變頻器，PLC控制器通過通信擴展模塊提供的RS485信號和變頻器進行通信；

所述的其他機械設備包括粗格柵機、細格柵機及吸砂泵，PLC控制器通過數(shù)字擴展模塊控制其他機械設備的啟停；

所述的PLC控制器用于儀表類設備的測量數(shù)據(jù)、用于提升的泵類設備和其他機械設備的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳，并根據(jù)用戶預先編程好的時序邏輯程序自動控制前述中各種設備的運行。

2.根據(jù)權利要求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、模擬量擴展模塊、數(shù)字量擴展模塊、通信擴展模塊、儀表類設備、變頻器、用于曝氣/回流類設備及其他機械設備；

所述的儀表類設備包括出水流量計、出水PH計、出水COD分析儀、出水氨氮分析儀、出水總磷分析儀、在線溶解氧儀、在線濁度儀、在線氧化還原電位計及若干個液位計，儀表類設備將測量數(shù)據(jù)轉換成4-20MA信號，經模擬量擴展模塊傳輸給PLC控制器；

所述的變頻器用于調節(jié)控制用于曝氣/回流類設備，PLC控制器通過數(shù)字擴展模塊提供的IO信號控制變頻器，PLC控制器通過通信擴展模塊提供的RS485信號和變頻器進行通信；

所述的其他機械設備包括剩余污泥泵、攪拌機及行走電機，PLC控制器通過通過數(shù)字擴展模塊來實現(xiàn)設備的啟停；

所述的PLC控制器用于儀表類設備的測量數(shù)據(jù)、用于曝氣/回流類設備和其他機械設備的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳，并根據(jù)用戶預先編程好的時序邏輯程序自動控制前述中各種設備的運行。

3.根據(jù)權利要求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)通過工業(yè)以太網對污水廠所有的儀表數(shù)據(jù)管理、所有設備的工作情況進行調度，完成集中操作、監(jiān)視、記錄、報表生成及打印、故障報警及打印的功能；DCS自控系統(tǒng)包括LCD顯示器，LCD顯示器用于直觀地顯示全廠各工藝階段的實時工況、各工藝參數(shù)的趨勢畫面。

4.根據(jù)權利要求3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，所述的化驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于將化驗室人員每次化驗的水質數(shù)據(jù)進行存儲，并通過曲線和報表直觀展示水質變化情況。