1　項目背景

津南污泥處理廠(chǎng)工程選址津南區大孫莊，占地6公頃，主要處理中心城區污水處理廠(chǎng)收集到的污泥。處理廠(chǎng)采用國際先進(jìn)的厭氧氨氧化技術(shù)，通過(guò)對污泥中水分、重金屬、有機污染物等成分的有效剔除，實(shí)現全部污泥無(wú)害化處置。處理后的污泥作為綠化土、土地改良土等，最大程度實(shí)現有效利用。整個(gè)工藝體現低碳環(huán)保、節能減排、資源能源循環(huán)利用的特點(diǎn)，在國內具有較強的循環(huán)經(jīng)濟示范作用。

本工程采用力控ForceCon產(chǎn)品家族組成的污泥廠(chǎng)監控系統，可以大大提高系統設備運行的穩定性、安全性、可靠性。同時(shí)該系統的上線(xiàn)，明顯提高了整個(gè)系統的運行效率，節省了大量人力開(kāi)支，為企業(yè)可持續發(fā)展提供了可靠保證。

2　系統要求

（1）中心控制室

中心控制室完成污泥處理廠(chǎng)自動(dòng)控制和生產(chǎn)的管理，它集中監視、管理、控制污泥處理廠(chǎng)的全部生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程。對生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制、自動(dòng)保護、自動(dòng)操作、總調節以及工藝流程中的各重要參數、設備工況、電力參數等都進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)監控，在工藝故障或事故狀態(tài)時(shí)，完成相應的應急處置。

（2）操作員站

操作員站是運行人員與系統進(jìn)行交互的平臺。運行人員通過(guò)操作員站可監視各種動(dòng)態(tài)畫(huà)面、參數趨勢圖、歷史趨勢圖及報警畫(huà)面等，還可依據需要對監視畫(huà)面進(jìn)行修改和補充。根據運行情況，運行人員通過(guò)操作員界面進(jìn)行各種控制操作，并根據權限進(jìn)行控制操作記錄。操作員站的主要功能是對現場(chǎng)的監控、存儲歷史數據、事故追憶記錄、打印等。

（3）現場(chǎng)分控站

每座現場(chǎng)分控站的主要功能如下：

• 接受中控室工程師站下載的組態(tài)信息，執行控制策略。
• 現場(chǎng)工藝設備的狀態(tài)監測、參數檢測、數據設定。
• 采集主要工藝參數、電氣參數、設備運行狀態(tài)、電力參數、儀表工作狀態(tài)等。
• 按控制程序對所轄工段內的工藝過(guò)程、電氣設備進(jìn)行自動(dòng)控制。
• 通過(guò)以太網(wǎng)與中控室的監控管理系統進(jìn)行通信。向監控管理系統傳送數據，并接受監控管理系統發(fā)出的開(kāi)停機命令。
• 顯示所轄工段的工藝流程圖、工藝參數、電氣參數、設備運行狀態(tài)等。
• 設定工藝參數、控制電氣設備，并可進(jìn)行設備的檢修或維護操作。

3　系統功能

（1）生產(chǎn)監視

操作人員通過(guò)操作站的顯示終端、顯示屏等顯示設備對污泥處理廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監視，顯示設備或儀表的工作狀態(tài)及其參數細節、工藝數據及其歷史趨勢、數據圖形和列表。

（2）過(guò)程控制

操作人員通過(guò)操作站的人機界面監視生產(chǎn)過(guò)程，調整工藝參數，還可以預測或尋找故障，操作員始終處于遠程監視與可控狀態(tài)中，實(shí)現對現場(chǎng)設備運行的過(guò)程控制。

中心控制系統主要進(jìn)行運行調度、參數分配、數據存儲、信息管理；可直接遠程控制全廠(chǎng)的工藝設備；向各個(gè)現場(chǎng)監控系統分配所在區域或節點(diǎn)的運行控制目標，命令工藝設備（組）投入或退出系統運行。對于中心控制系統允許投入運行的設備（組），其具體的控制過(guò)程由所在現場(chǎng)監控系統管理；對于中心控制系統禁止投入運行的設備（組），由所在現場(chǎng)監控系統控制其退出運行，并被標記為不可用設備，不再對其啟動(dòng)。

（3）數據管理

中心控制室是全廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的數據、信息中心。中心控制室數據庫中記錄由各個(gè)現場(chǎng)監控系統上報的現場(chǎng)數據，中心控制系統數據服務(wù)器對這些數據進(jìn)行處理，裝入歷史數據庫、生成生產(chǎn)報表、統計報表等。利用這些數據庫可進(jìn)行質(zhì)量、能耗、成本等分析，對設備的運行和維護周期進(jìn)行管理。

（4）報警管理

當污泥處理廠(chǎng)工藝過(guò)程或設備運行出現異常、操作環(huán)境有毒有害氣體超標時(shí)，中心控制系統立即激活報警處理程序，記錄報警數據、同時(shí)發(fā)出聲光報警，提示操作管理人員。聲光報警管理方式設置如下：

聲報警：由操作終端的內置揚聲器發(fā)出，操作管理人員在確認后消除；

光報警：在操作終端的顯示屏上彈出報警列表，并以不同的頻率閃光顯示報警內容，光報警在故障排除，運行恢復正常后自動(dòng)消除。故障始末點(diǎn)的相關(guān)數據均存入歷史故障數據庫。

（5）事件處理

對于系統運行事件和重要的操作，都將按照時(shí)間順序進(jìn)行事件登錄。事件登錄列表是不可修改的，記錄的主要信息有：中控室和各現場(chǎng)監控系統的操作員登錄、控制命令和結果、修改設定值、寫(xiě)入數據操作、全部的報警、報警確認和解除。

（6）報表及打印輸出

中控室可自動(dòng)生成班報表、日報表、月報表、季報表、年報表、事件驅動(dòng)報表、故障報警報表等。報表中有實(shí)時(shí)數據和統計數據，并可以插入說(shuō)明文字。系統生成的文本、列表、圖形、報表等內容全部可以在打印機上輸出。

（7）自控系統維護、管理

工程師站的主要作用是配置系統硬件、形成控制策略、將生成的各類(lèi)組態(tài)信息下載到操作員站和I/O控制站，使系統成為具有特定功能的監控系統。在系統運行過(guò)程中，工程師還在工程師站在線(xiàn)調試系統狀態(tài)參數，在線(xiàn)修改控制參數等。同時(shí)，工程師站也是系統的維護中心。

（8）突發(fā)事件應急處置功能

系統應具有非正常故障的自動(dòng)甄別、評估、預警、緊急報警等功能，并且，能夠自動(dòng)實(shí)施相應的應急處置方案，保證污泥廠(chǎng)安全運行。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年6月刊