作者：沈曉林 陳剛 楊家新 蘇曉軒　文章來(lái)源：安利（中國）日用品有限公司　
  
           
                                      圖1 系統工藝流程

    安利公司的新污水處理系統結合公司污水系統分布范圍廣、污水水質(zhì)變化大，且具有氧化性、高抑制性和高排放標準的實(shí)際，采用了具有先進(jìn)水平的自動(dòng)化控制系統，實(shí)現了水質(zhì)在線(xiàn)分析和實(shí)時(shí)監測，達到了對設備運行、加藥量等參數的最優(yōu)化控制。

    安利（中國）日用品有限公司是一家大型的中外合作日化生產(chǎn)企業(yè)，主要產(chǎn)品包括紐崔萊營(yíng)養保健食品、雅姿美容產(chǎn)品及家居科技產(chǎn)品等。公司位于廣州經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區內，設有占地近14.1萬(wàn)m2的現代化生產(chǎn)基地。公司自1995年建廠(chǎng)之初就設有SBR工藝的污水處理設施一套。隨著(zhù)公司產(chǎn)能日益增大，原有系統面臨處理能力有限等諸多問(wèn)題的挑戰；同時(shí)為了提高污水處理效率、降低處理能耗，節約運行費用，公司于2005年投資興建了一座新污水處理站。

    新污水處理系統針對SBR污水處理工藝多參量（如液位、流量、壓力、生物指標等）、多任務(wù)（如污水輸送、風(fēng)量控制、水泵的啟停等）、多設備（如水泵、鼓風(fēng)機、閥門(mén)等） 且具有隨機性、時(shí)變性和耦合性的特點(diǎn)，結合安利公司污水系統分布范圍廣（每個(gè)生產(chǎn)區域均有污水收集系統），污水水質(zhì)變化大，且具有氧化性、高抑制性（LAS: 300mg/L）和高排放標準的實(shí)際，采用了具有先進(jìn)水平的自動(dòng)化控制系統，實(shí)現了水質(zhì)在線(xiàn)分析和實(shí)時(shí)監測，達到了對設備運行、加藥量等參數的最優(yōu)化控制。整個(gè)系統主控單元采用PLC、變頻器等自控產(chǎn)品，運用信息交換網(wǎng)絡(luò )與綜合管理系統來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化管理，使污水處理系統在安全、穩定、高效運行的同時(shí)，達到了節能降耗的目的。

    污水處理設施介紹

    整個(gè)系統主要由污水收集部分（包括各集水井、污水管網(wǎng)、污水提升泵等）；污水處理部分（包括集水調節池、絮凝沉淀池、厭氧水解池、SBR反應池、污泥脫水設施等）；在線(xiàn)監測部分（包括ORP儀、超聲波液位計、DO儀、pH計、COD檢測儀等）以及自動(dòng)化控制等部分組成。

                   
                                       圖2 系統網(wǎng)絡(luò )結構圖

    自控系統簡(jiǎn)介

    該自控系統采用了西門(mén)子S7-300PLC作為中央數據處理控制單元；監控系統采用了可視程度高、功能強大的WinCC工控軟件；同時(shí)增加了觸摸屏TP270作為輔助備用監控操作。它實(shí)現了從進(jìn)水到污泥濃縮等工藝、各級控制設備的集中監視和控制的功能：現場(chǎng)檢測儀、泵、閥等設備現場(chǎng)信號直接采集進(jìn)入PLC，通過(guò)交換機將其采集的信號用工業(yè)以太網(wǎng)傳送至中心控制室的WinCC監控計算機，將運算結果直接在工控機上顯示，中控室操作人員通過(guò)終端了解設備運行狀況、污水處理情況等相關(guān)數據下達調度指令，直接控制現場(chǎng)設備，實(shí)現對設備的運行監控、事故和故障報警的人工干預及監控系統各種參數的修改和設置等，實(shí)現準確而有效的在線(xiàn)監控。

    系統功能

    操作人員在操作設備前必須進(jìn)行登錄。根據不同操作人員的級別，系統自動(dòng)判斷封鎖操作人員所能進(jìn)行的操作。當報警發(fā)生時(shí)，當前操作員被記錄存檔。當客戶(hù)機用戶(hù)登陸瀏覽時(shí)，系統根據用戶(hù)名和密碼顯示和控制屏幕上的畫(huà)面及操作。無(wú)權限的用戶(hù)只能瀏覽畫(huà)面，不能修改設備控制參數。

    監控系統以圖形或圖像的方式將工藝流程、設備狀態(tài)以及工藝布置圖顯示在主控機上。通過(guò)I/O輸入輸出數據、曲線(xiàn)等方式，監視各個(gè)液位、COD、氧化還原電位、溫度、pH值、DO值、泵閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、瞬時(shí)流量和累計流量等現場(chǎng)的監控點(diǎn)。

    系統將采集到的電氣量、非電氣量、開(kāi)關(guān)量（狀態(tài)量周期性采集和報警量中斷性采集）、 脈沖量等數據任務(wù)按定義周期自動(dòng)進(jìn)行存儲。存儲的數據可按曲線(xiàn)或數據列表的方式進(jìn)行顯示，并提供歷史數據顯示、查詢(xún)等功能。這樣更加方便工作人員利用實(shí)時(shí)數據與歷史數據庫中的數據進(jìn)行比較和分析，得出一些有用的經(jīng)驗參數，對現有控制參數做出修正，以?xún)?yōu)化控制；并把一些必要的參數和結果顯示到實(shí)時(shí)畫(huà)面和報表中去。同時(shí)，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和交換機，與管理人員的顯示終端連接起來(lái)，實(shí)現數據共享，使得相關(guān)人員能隨時(shí)掌控污水系統的運行狀況，及時(shí)作出調度和決策，提高了系統的運行管理水平。

    當某一模擬量（如流量、pH值、液位等）測量值超過(guò)設定范圍或某一開(kāi)關(guān)量（如電機啟停、閥門(mén)開(kāi)關(guān)）發(fā)生故障時(shí)，系統可快速檢測并根據組態(tài)發(fā)出不同等級的聲光報警提醒監控人員注意。報警發(fā)生時(shí)間、確認時(shí)間及排除時(shí)間、報警值、限位值、當前操作員等相應信息自動(dòng)進(jìn)行存檔。報警可手動(dòng)消音，報警信息可存儲半年，以便進(jìn)行故障分析和查詢(xún)。

    小結

    經(jīng)過(guò)幾年的運行后，系統的各參數監測值已經(jīng)基本穩定。在處理效率、處理成本及降低勞動(dòng)者強度等方面，該自控系統有較大的優(yōu)越性，詳細數據如表1、表2所示。
             

             

    此控制系統運行準確、穩定、可靠，實(shí)現了對污水處理系統的安全運行監視、實(shí)時(shí)控制與調整、數據采集處理及查詢(xún)、設備運行維護管理等多項功能，操作簡(jiǎn)單方便；大大提高了生產(chǎn)效率，有效地解決了生產(chǎn)中的很多問(wèn)題，如處理過(guò)程中的突發(fā)故障報警等；降低了由于處理不及時(shí)造成的設備故障所產(chǎn)生的維護費用；減少了工人的勞動(dòng)強度，達到了節能、降耗的目的；為污水處理創(chuàng )造了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。