城市污水处理系统流程及SCADA系统介绍.
城市供水SCADA调度系统方案简介
基于力控软件的城市供水SCADA调度系统摘要：本文针对大部分城市已经建立的供水监控系统主要存在的问题，以力控实时数据pSpace为数据平台、结合SCADA监控软件ForceControl建立了基于Web的B／S模式的供水监控系统，以供水公司为工程节点建立一级管网监控中心，各个自来水厂为监控节点建立二级水厂监控系统，实现了供水公司对各个水厂的集中管理和远程监控。
关键词：力控SCADA 软件 RTU ForceControl 实时数据库pSpace B/S 模式1.前言城市供水综合自动化监控系统一般包括供水总公司，水厂监控站，水源井监控站，水网加压站等。
自来水的生产过程通常是由地表水或者水源井取水送到水厂，在水厂经过消毒、沉淀、过滤等过程后送入城市供水管网，提供给城市居民或者工业用户等使用。
自来水生产流程如下图所示。
图1 自来水生产工艺流程图目前，许多城市的供水系统是以地下水为主要水源、多水厂处理的环状管网的供水系统，并且存在多个独立供水板块，系统分布区域范围大，供水公司的全局性管理和实时监控相对困难。
大部分城市已经建立的供水监控系统主要存在以下几个问题：(1)供水管网压力不稳定、通讯方式落后、系统相对封闭、没有建立有效的企业信息共享系统。
大多数水厂的供水SCADA系统采用传统的相对独立的C／S模式，远程站点采用电台传递供水管网的相关数据和指令，不利于供水公司的集中管理和优化调度以及水厂之间的信息共享。
(2)部分二级水厂的自来水生产监控系统的自动化程度较低，水处理系统的可靠性较差，外输供水采用落后的人工控制方式，浪费了大量的人力和物力，而且导致管网压力不稳定，供水公司无法及时浏览水厂的生产数据。
(3)部分水厂的供水监控系统的冗余性不高，操作模式过于单一，经常由于一台设备的故障，而导致整个水厂供水监控系统的瘫痪，造成严重的经济损失。
(4)系统依靠调度人员人工发出指令来实现优化调度，浪费大量的人力物力，调度人员则完全依靠个人经验进行调度。
城市污水处理系统流程及SCADA系统介绍
城市污水处理系统流程及SCADA系统介绍城市污水处理系统流程城市污水处理系统是指将从城市引流来的生活污水进行污水处理的系统。
城市污水处理系统一般由污水收集、污水处置和污泥处理三部分组成。
污水收集污水收集是指将城市内的生活污水从各个管道、沟渠收集起来，将其集中到污水处理厂进行处理。
污水收集主要包括两个部分：污水采集和污水传输。
污水采集主要采用隔离式手摇阀、沉淀池、格栅池等设备对污水进行初步过滤，防止大块杂物和废弃物进入污水处理系统，影响后续处理工艺。
污水传输主要采用管道传输和泵站传输两种形式。
污水处置污水处置是指将从城市采集来的污水进行进一步处理，使其能够达到国家污水排放标准，达到环保排放的要求。
污水处置主要包括以下几个过程：初级处理、中级处理、高级处理和深度处理。
初级处理初级处理是指将采集来的污水进行粗处理，主要包括格栅池过滤和沉淀池沉淀处理两个过程。
格栅池过滤是指通过设置格栅将污水过滤，去掉大块杂物和固体废弃物。
沉淀池则是用沉淀的原理将污水草除其中的悬浮物质，初步去除悬浮物浓度中的80%以上。
中级处理中级处理是指对初级处理后的污水进行生化反应处理，去除化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮等有机和无机物质。
中级处理一般采用物理化学方法和生物处理方法结合的方式。
高级处理高级处理主要是为了进一步提高处理效果和水的透明度，一般采用深度净化技术，包括反渗透、臭氧处理等。
深度处理深度处理主要针对一些难以去除的污染物质（如重金属、放射性物质等）进行处理。
污泥处理污泥处理是指将污水处理过程中产生的污泥进行处理，减少对环境的污染。
污泥处理工艺主要包括量化和湿法两种处理方式。
SCADA系统介绍SCADA系统是指监控和数据采集系统，可以监测污水处理站的运行情况。
SCADA系统通常包括硬件和软件两部分。
硬件部分硬件部分一般包括计算机、人机界面、远程终端、传感器和执行器等设备。
计算机是SCADA系统的核心部分，负责数据采集、处理和显示。
SCADA系统介绍完整版
RTU能执行旳任务流程取决于下载到 CPU中旳程序。应用程序可用工程中常 用旳编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU旳特点： （1）同步提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成旳、更紧凑旳模块化构造设
3、两种构造比较
• （1）B／S模式旳优点和缺陷 • B／S构造旳优点体现在： • 具有分布性特点，能够随时随处进行查询、
浏览等业务处理。
• 业务扩展简朴以便，经过增长网页即可增 长服务器功能。
• 维护简朴以便，只需要变化网页，即可实 现全部顾客旳同步更新。
• 开发简朴，共享性强。
• B／S 构造旳缺陷体现在：
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大旳计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完毕了对测控点分散旳多种过程或 设备旳实时数据采集，本地或远程旳自动 控制，以及生产过程旳全方面实时监控， 并为安全生产、调度、管理、优化和故障 诊疗提供必要和完整旳数据及技术手段。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
咸丰县污水处理厂控制系统方案设计(SCADA系统)
咸丰县污水处理厂控制系统方案设计（SCADA系统）1系统描述1.1 控制系统的构成1.1.1 概述咸丰县污水处理厂控制系统主要采用SCADA系统，该系统负责采集全厂工艺参数、电气参数和设备运行状态、并控制工艺设备的运行、故障报警以及生产报表打印等。
SCADA 是监视控制和数据采集的简称。
SCADA系统完成咸丰县污水处理厂整个工艺流程所必需的数据采集，顺序控制，时间控制，回路调节及上位监视作用。
在满足工艺流程的要求之外，还能实现咸丰县污水处理厂的安全生产、降低物耗能耗、提高生产管理水平。
计算机数据采集及监控系统是一个集中监视分散控制的系统，当上位监视设备故障或没有使用时，现场各控制设备还可以继续工作，对整个工艺过程没有影响。
系统的主要构成部分有：现场控制站、上位监视设备及数据通讯网络。
咸丰县污水处理厂的SCADA控制系统由三级组成：第一级：就地控制箱（LCP）第二级：现场控制站（PLC）第三级：中央控制室（CCR）1.1.2 第一级: 就地控制箱所有设备均有现场控制箱，当“控制模式”选择开关置于“LOCAL/现场”位置时，操作员可利用控制箱上的“START/启动”、“STOP/停止”按钮控制设备的“运行”和“停止”，这种操作级别最高（第一级），独立于“计算机”控制及“PLC”控制之外。
现场控制模式主要用于设备维护及调试阶段，此时的设备保护由“硬连锁”完成，软件连锁信息将不起作用。
1.1.3 第二级: 现场控制站（PLC）当“控制模式”选择开关置于“REMOTE/远方”位置，操作员将不能利用控制箱上的“START/启动”、“STOP/停止”按钮控制设备的“运行”和“停止”，此时设备的控制权交给现场控制站（PLC），这种操作级别次之（第二级），PLC将根据上位机的指令“遥控”或“自动”控制（PLC控制程序）设备的运行。
根据污水处理的工艺过程及集中控制的原则，在生产区内区设置二个现场控制站，分别负责各处理工段的有关工艺参数的采集，设备运行的控制。
SCADA系统介绍
RTU能执行的任务流程取决于下载到 CPU中的程序。应用程序可用工程中常 用的编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU的特点： （1）同时提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成的、更紧凑的模块化结构设
➢C／S结构的管理信息系统具有较强的事 务处理能力，能实现复杂的业务流程。
C／S结构的缺点表现在： ➢ 需要专门的客户端安装程序，分布功能弱，针对点
多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现 快速部署安装和配置。 ➢ 兼容性差，对于不同的开发工具，具有较大的局限 性。若采用不同工具，需要重新改写程序。
（3）选用工控机或商用机
在SCADA系统发展初期，上位机系统 普遍采用工控机。因为工控机在商用计算机 上进行了改装与加固，以适应工业应用的要 求，主要体现在：硬件结构、系统可靠性、 抗干扰能力和环境适应性等。
然而，近年来，随着商业机可靠性的不 断增强，以及商用机与工控机之间较大的价 格差距，SCADA系统选用商用机做上位机 已经十分普遍。对于可靠性要求高的场合， 可以通过热备等方式来实现。
➢PAC（可编程自动化控制器）
作为一种开放型的自动化控制设备， PAC在SCADA系统的下位机的应用逐步 增多，主要的产品有：GE Fanuc公司的 PACSystemsRX3i／7i、NI公司的 Compact FieldPoint、Beckoff公司 的 CX1000、泓格科技的WinCon／LinCon 系列、μPAC-7186EX、A-B公司的 CompactLogix和研华公司的ADAM5510EKW等。
大型污水处理厂SCADA系统解决方案
断 与 自恢 复 能 力强 的 Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ系统 。 但
案通过 基于工业数据库的
污 水处理 厂上层运营 管理 单 （ 例 台即可轻松 的实现 类似上这
对上 层污 水 运营 管 理 人 员和 监 管部 如某市排水集团） 和运营监管单位 （ 例 形成优化的运营管理方案。 门， 则需要 一套能够方便 进行数 据统 如 某 市环 保 局 ） 要 获 取 污 水 处 理 厂 ５ ｂ 需 ． ｗｅ门户系统 ， ４ 信息共享
计、 计算 、 分析， 具有灵活生成报表 、
曲线等展现形式的软件系统 。
现场 实时数据 ， 用于对污水处 理厂运
随着 网络 技术 的不断
营情况 进行 实时监视 。 方案 中采用的 办 公 逐 渐 发 展 到 各 行 各 业 ，
５ ． １高性能与高可靠性的数据采集
Ｋｉｇ Ｃ Ａ３０ ｎ Ｓ ＡＤ ．软件提供 了丰富的接 要随时随地 都可通 过不同
能 在污水处理行业现场 工作人 员主 面 展 示 功 能 ， 够 将 模 拟 动 画和 现 场 都是 根据经验 进行加药 ，
要从事设备 和工艺维 护， 自动化 相 视频集 成在 画面上展示 给用户， 对 使用 始数据 的积 累就可以分析 ＆
降低药耗 关知识 了解较少， 因此他们 所需要 的 户在计算机前就可 以对 现场任何设备 最优化的加药量 ，
（）“ １ 双机 热 备” 保证 系
决了大点数 高采集频 率通讯 中的 “ 瓶 史 数 据 的存 储 ， 过 磁 盘 阵 列 的 方 式 靠 。（） 与伦 比的 图形 动 匝 通 ２无
颈”， 使采集性 能达 到最优 。 同时具 备 实现 历史数据的冗余。 故障 诊断和在 线监视 功能， 为系统调 试提供便利 。
废水SCADA操作说明书
G3.5代废水处理系统电气培训资料废水控制系统其主要分为：1．酸碱废水控制系统2．含氟废水控制系统3．有机废水控制系统4．流放控制系统5．污泥控制6．加药一控制系统7．加药二控制系统总流程图分为7板块，加药系统与各个系统有供给关系，其它各个板块的控制没有直接联系的。
上位机的操作与应用。
首先进入画面在工具栏红色双电脑图标点击后启动核心程序选择项目名称进入总图操作用户进入与退出用户是权限的设定，是对应的权限与用户名来输入户名密码。
分为三个级别工程师，管理员，操作员，三个级别级别是区分控制页面的权限功能。
输入自己的用户名密码点击ENTER或回车键即可。
CTagl——当前的报警情况与信息。
工具栏主要讲解几个常用的。
报警记录：所产生的报警都会记录要案报警摘要，当前报警的记录。
曲线趋势与历史趋势图表可以所有画面的图表运行记录，会记录所运行动作情况，用户的操作时间等所有情况。
报警摘要内容有记录时间，报警名称认可点：当发生报警页画上标题是红色，设备上解决了报警信息后有点击认可点也没有消除记录，点击认可点点后设备解除故障会自动清除。
实时曲线曲线主要是观看数据发生的线性变化，可以分析它们的动作频率。
点的名称：是指当前工作的运行点。
值：当前的运行实时数据。
最低与最高显示：曲线的趋势从低到最高的活动范围曲线框的低位与顶位就是这两个数值的最低与最高显示。
电机的曲线观看变化现在我图上是有两个电机，电机的数值只0-1的变化也就是开机的时候是1关机的时候是0。
所有的电机在0的时候都会在0位叠在一起只能看到一条线在游动。
两个电机在等于1的时候它们会分别不同一个位置，（因为最高显示值我设成不同一个参数）在观看电机趋势电机的名称的色与曲线上游动的色是同一个点，哪个点只要有动作向上就可以只道它是开的。
电机动作的变化过程：总图：总图是整个系统的流程图，可以观看到废水系统中运行的情况，总图上的的提升泵只有一台，但实际的流程图里只有一台只画面显示的有限所以只放一台电机作显意，两台电机只要有一台电机在运行都会显示当前的工作情况。
SCADA系统介绍
SCADA系统介绍SCADA系统是工控领域的一个重要应用形态，是一种基于现代信息处理技术及监测技术实现生产过程自动化控制和数据管理的系统，可以实现生产设备的远程监测和控制。
本文将对SCADA系统的定义、功能、组成部分、原理及应用领域等进行详细介绍。
一、 SCADA系统的定义SCADA是英文Supervisory Control And Data Acquisition系统的简称，也叫作监控与数据采集系统。
SCADA系统是一种应用于工业生产控制领域的现代化自动化系统。
SCADA系统通过远程数据采集和数据传输技术，实现了对生产设备的远程监测、控制和管理，其主要功能包括数据采集、数据处理、数据存储、报警和自动控制等。
二、 SCADA系统的功能SCADA系统在企业生产中的主要功能是实现生产设备的远程监测和控制，包括以下几个方面的功能：1、远程监测：通过远程传输数据技术，实时监测生产现场的各项参数数据，如温度、湿度、压力、流量、浓度、电流、电压等。
2、远程控制：通过远程控制技术，远程控制生产线上的各项设备，包括开关灯、开关机、调节温度、调节压力等。
3、数据记录：自动记录生产现场的各项参数数据，并进行存储，便于历史数据的查询和统计分析。
4、报警提示：根据预设的参数阈值，当生产现场某些参数出现异常时，及时发出报警提示，以保障生产设备的安全运行。
三、 SCADA系统的组成部分SCADA系统分为两个主要部分:前端和后端。
前端负责数据采集、数据处理、监视等工作，后端负责数据存储、统计分析、报警处理等工作。
下面将对SCADA系统的组成部分进行详细介绍。
1、前端前端包括数据采集设备、人机界面和通信模块等几个部分。
（1）数据采集设备数据采集设备通常由传感器、信号处理器、数据采集卡、数据采集仪器等组成。
传感器主要负责测量生产现场各项参数，信号处理器则负责对传感器采样的模拟信号进行处理，并将处理后的信号转化为数字量信号，数字量信号经过数据采集卡转化为计算机能够识别的信号，最后数据采集仪器将数据发送到计算机，供后续处理使用。
SCADA系统介绍
上位机：一般由电脑和服务器组成，主要起到远程 监控、报警处理、数据存储以及与其他系统结合的作用。
SCADA系统结构
下位机
下位机类型： 1.远程测控终端RTU RTU安装在远程现场，用来监测远程现场的 传感器和其他电子设备，负责对现场信号、工业 设备进行监测和控制。
2.可编程逻辑控制器PLC PLC是专门为在工业环境下应用而设计的数 字运算操作电子系统。它通过可编程存储器的内 部运算和数字量模拟量的输入输出来控制各种设 备和生产过程。
现场人 机界面 现场I/O
污水处理厂SCADA系统实例
从实例图可以看出，SCADA系统具有分散控制、集 中管理的“集散控制系统”的特征。
二、SCADA系统结构
SCADA系统分为下位机、通信网络、上位机三个 部分。 下位机：一般由RTU和PLC组成，主要起到现场数 据采集和直接控制现场设备的功能； 通信网络：一般使用以太网，实现上、下位机之间 的数据交流；
上位机
上位机组成： SCADA的上位机系统包括SCADA服务器、工程师 站、操作员站、WEB服务器等，这些设备通常采用以太 网进行联网。 上位机系统的组成不是固定的，在实际使用中，可 以根据 SCADA系统的规模和要求进行配置。如果系统 可靠性要求较高，上位机系统还可以进行冗余，即配置 两台SCADA服务器，当其中一个服务器出现故障时，系 统自动切换到另外一个进行工作。
3.处理问题不同 C／S结构的客户端是本地程序，和本地硬件、程序的交互性很 强，可以控制本机的其他程序和读写本地磁盘文件。B／S结构建立 在广域网上、文件进行交互。
四、组态软件
组态软件是上位机软件中的一种，是用于数据采集 与过程控制的专用软件，多使用于SCADA系统和DCS系
SCADA系统在城市污水处理厂的应用
SCADA系统在城市污水处理厂的应用【摘要】SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。
SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、水处理系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
本文依据罗克韦尔自动化SCADA系统在菲律宾San Antonio污水处理厂的应用，简述SCADA系统的原理、开发和市场优势。
【关键词】SCADA系统；PLC自动化控制；数据采集；污水处理一.引言SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。
SCADA系统发展到今天已经经历了三代。
基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。
这一阶段是我国SCADA/EMS 系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。
随着现代化城市高速发展和城市人口的不断增加，污水处理厂的需求也日渐强烈，污水处理行业得到了快速发展。
污水处理厂的自动控制系统越来越成为污水处理稳定运行的关键。
目前国内大多数水厂自控系统多采用SCADA系统，全厂的监控在中控室内完成，对设备的控制则是在现场PLC完成，真正实现了分散控制，集中管理的功能。
针对污水处理厂自动控制系统工艺设备的安全运行的重要性，以菲律宾San Antonio污水处理厂为例，说明SCADA系统的组成及实现。
二.San Antonio污水处理厂SCADA系统结构菲律宾San Antonio污水处理厂选用美国罗克韦尔自动化系统，罗克韦尔自动化为SCADA环境提供一个灵活的、可维护的和安全的软件平台。
这些解决方案构建并集成在一个单一的、开放的和灵活的软件架构，它能够连接到当今使用的任何自动化系统、远程终端（RTU）、智能电子设备（IED）、可编程逻辑控制器（PLC）、数据库、历史数据库或者企业系统。
这个平台的开放性能可以使用户无需购买新的硬件或者控制系统就可以拓展它们已有的系统。
SCADA系统概述
（2）下位机类型：
➢ 远程终端单元RTU RTU（Remote Terminal Unit，RTU）是安装在远程现场的电子设
备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。它在提高信号 传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方 面的优点也得到用户的肯定。
现场RTU
抽油机RTU
水源井RTU
气井井RTU
图1.1（b) SCADA系统实例－油田监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与数据采集 系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、通信与网络技术，完 成了对测控点分散的各种过程或设备的实时数据采集，本地或远程 的自动控制，以及生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、 管理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术手段。
泓格科技的WinCon
➢ 智能仪表
在一些侧重数据采集、信息集中管理与远程监管的 应用中，远程控制功能要求较低。在这类SCADA系统中， 大量使用各种现场仪表做下位机，如智能流量计量表、
冷量热量表、智能巡检仪等。
图1.1所示为一个污水处理厂SCADA系统。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
TAB
GD RE I F
JA KB LC M7 N8 O9
ENRUTENR PRINT
➢ PLC（中、小型） 典型的小型PLC产品有三菱的FX2N系统PLC、西门子的S7200系
城市污水处理系统简介
城市污水处理系统简介
污水处理系统是城市环保工程的重要组成部分，其作用是将城市居民生活、工
业生产等产生的污水进行处理，使之达到排放标准，保护环境和人类健康。
污水收集
城市污水处理系统开始于污水的收集，污水通过下水道系统被传送至处理厂。
为了避免雨水和地下水的混入，城市通常会采用分流系统，即将雨水和污水在收集过程中分开收集。
污水处理工艺
城市污水处理系统通过多个处理工艺对污水进行处理，主要包括以下几个步骤：
1.初级处理：通过格栅和沉砂池去除污水中的大颗粒物和沉淀物。
2.中级处理：采用生物反应器（如活性污泥法）或物理化学方法去除
有机污染物和氮、磷等营养物质。
3.深度处理：如采用膜分离技术、氧化沟或生物滤池等技术，进一步
净化污水，使之符合排放标准。
污水处理厂设施
城市污水处理厂通常包括污水处理设备、处理池、消毒系统等关键设施。
其中，污水处理设备包括泵站、曝气系统、絮凝剂投加系统等；处理池包括沉淀池、生物处理池、厌氧消化池等。
污水处理后的利用
经过处理后的污水可以作为再生水资源，用于灌溉、工业用水等，也可以通过
高级处理后用于城市供水或者工业生产，实现资源的循环利用。
污水处理系统的挑战和发展
城市污水处理面临着污染物种类和浓度的复杂性、处理技术提升的需求以及投
入运营的维护和管理难题。
未来城市污水处理系统的发展方向包括提高处理效率、降低能耗、实现智能化管理等。
结语
城市污水处理系统是城市环保的重要保障，通过不断创新和完善技术，可以更好地保护环境、改善生活质量，为可持续发展贡献力量。
组态王大型污水处理厂SCADA系统解决方案讲解学习
一、市场需求随着我国经济的迅速发展，城市居民用水量和工业用水量不断增加，与此同时会产生大量的生活污水或工业废水，这些污水与废水如果不经过任何处理就排放不仅会造成环境污染、恶化人类赖以生存的环境，也是对宝贵的淡水资源极大的浪费。
通过污水处理厂把污水进行处理，，去除大颗粒杂物，以及一些有害物质，处理后的水可以用于工业用水或者绿化使用，虽然达不到饮用标准，但是可以侧方面的减少干净的自来水的浪费，使水资源可以重复利用。
污水处理已成为国家重点规划投资的项目，截至2009年底，全国设市城市、县及部分重点建制镇累计建成城镇污水处理厂1993座，总处理能力超过1亿立方米／日，分别比2005年增长了1.2倍和75%；正在建设的污水处理项目2360个，可新增污水处理能力约6400万立方米/日，在建和已建项目处理能力总和预计可达1.6亿立方米／日，成为污水处理能力短期内增长最快的国家之一。
图1 污水处理发展1图2 污水处理发展2随着我国排水事业的迅猛发展，污水处理厂的数量不断增加，如何能够有效的管理污水处理的过程，节约资源，提高经济效益成为重点关注的问题。
二、建设SCADA系统目的通过建设高稳定性和可靠性的SCADA系统，实现对污水处理厂污水处理过程的自动化管理与控制，节省现场操作所耗费的人力物力，提高工作人员的安全性；把现场视频采集信息无缝集成到SCADA动态模拟画面，无论是对现场设备的操作还是报警信息展示都可以在SCADA画面通过视频和动画上双重展示，为系统上“双保险”。
SCADA系统采集的数据上传到上层运营管理部门与运营监管部门；建立完整的历史数据库和报警事件数据库，解决目前目前大部分污水处理厂自动化水平低，设备运行安全问题较突出，生产运行管理和技术分析受技术条件限制较大的问题，有效的降低生产运营中的电耗、药耗等成本消耗，为事故分析和追忆提供依据，保证污水处理厂更加安全、可靠、经济地运行。
三、解决方案1.大型污水处理厂SCADA系统解决要点-必须保证中心监控系统对设备操控的高度实时性、准确性与可靠性。
SCADA介绍
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Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
RTU的配置与程序执行：
RTU的主要配置有CPU模板、I／O （输入／输出）模板、通讯接口单元，以 及通讯机、天线、电源、机箱等辅助设备。
下位机接收上位机的监控，并且向上 位机传输各种现场数据
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Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
（2）下位机类型： ➢远程终端单元RTU
Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
什么是SCADA系统
SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监控与数据 采集。从其名称可以看出，其包含两个层次 的功能：数据采集和监控。图1.1所示为一个 市政工程SCADA系统。
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Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
2、特点
一般来讲，SCADA系统特指分布式计 算机测控系统，主要用于测控点十分分散、 分布范围广泛的生产过程或设备的监控， 通常情况下，测控现场是无人或少人值守。
SCADA系统介绍
SCADA在制药行业中的作用： 制药行业各方面都要求遵循质量规范，其中数据的准确性和完 整性是药品生产过程质量控制中重要的一环。
在制药过程涵盖的各个领域和阶段，如固体制剂、无菌制剂、 生物制药等，SCADA 系统都能进行数据采集，从而保证对生产关 键工艺参数的采集准确性，并确保其有明确的验证文件支持。同时， 为了防止意外，SCADA系统还需要配备有UPS，并具备灾难恢复机 制，遇到突发状况能够迅速还原，最大程度减少数据损失。
网络式SCADA系统具有两种体系结构： 1.客户机／服务器结构（Client／Server结构，简称C/S结构）
C／S结构中的服务器通常采用高性能的PC或工作站，并配备使 用大型数据库系统。客户机需要安装专用的客户端软件。 C／S结构中客户机和服务器之间的通信以“请求－响应”的方 式进行。客户机先向服务器发出请求，服务器再响应这个请求。 C／S结构最重要的特征是：它不是一个主从环境，而是一个平 等的环境，即C／S系统中各计算机在不同的场合既可能是客户机， 也可能是服务器。如在SCADA系统中，当SCADA服务器向PLC请 求数据时，它是客户机，而当其他操作站向SCADA服务器请求服务 时，它就是服务器。这种结构可以充分利用两端硬件环境的优势， 将任务合理分配到客户端和服务器端来实现，降低了系统的通讯开 销。
通信网络
通信网络是SCADA系统能够实现数据通信的基础， 是SCADA系统的重要组成部分。 现在在SCADA系统中，普遍采用适配标准TCP/IP协 议的以太网通讯方案，结合已经采用以太网通讯的上层 MES、ERP架构，可以实现以太网一网到底。 以太网通讯具有诸多优势，如通讯距离长，数据传 输量大，成本低，施工简单等等。 在SCADA系统中，各下位机之间通过现场总线进行 连接，各上位机之间则通过局域网络进行连接，还可以 通过设置WEB服务器，用于提供远程监控网络。
污水处理厂SCADA系统反相序保护
相序控制器直接接到低压
配 电室 母 线 ，控 制 器输 出
就 近接 人 Ｐ Ｌ Ｃ ２ 。 应 避免 相
、 幸 ， ｛ ｌｌ
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线
序控 制 器 与母 线 之 间有 一
２ ０ １ ２年 ６月 ２ ４
日， 污 水 处 理 厂 主 供 电
总控 制 室 土 ： 位Ｐ Ｃ 机
源停 电 ， 工 作人 员立 即
投 运备用 电源 ， 总 控 制 室 值 班 人 员 观 察 设 备
通过 Ｐ Ｌ Ｃ远程控制设备 ， 电源相序反都能切 断设备运行 ， 相序控
＿ 一 １ ＿ 太 垫 卜 ．
污水 处理厂 Ｓ Ｃ ＡＤ Ａ 系统反相序保 护
王明军
摘要
袁
鹏
针对 污水处理厂 出现 的设备 事故， 在 污水处理厂 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 系统增加反相序４ ￣ － ｋ ？ｘ Ａ能 ， 从 方案选择 、 硬 件接 线及编程等 方 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ系统
文献标识码
面， 阐述 具 体 实施 过 程 。
问题 的提 出 涟水污水处理 厂 Ｓ Ｃ ＡＤ Ａ系统见 图 １ ，其 中 Ｐ Ｌ Ｃ １ 、 Ｐ Ｌ Ｃ ２为
一
（ １ ） 在 每 台设 备 电控 柜加 装 一 个 相 序 控 制 器 ， 只 有 相 序 正 常
、
时才允许设备运行 ， 反之 ， 立 即切断设备。 （ ２ ） 全厂 只装一 只相序控制 器 ， 相序控 制器信 号接人就 近
做相应保护程序 。 同 时在 上 位 机 画 面 做 一报 警 ， 一旦 电源 相 序 相 反告知值班人员 。 方案（ １ ） 的特 点 是 无论 现 场手 动 控制 还 是 调度 人 员 在上 位 机
城市污水处理系统流程及SCADA系统介绍.
城市污水处理系统流程及SCADA系统介绍目录1 引言 (22 污水处理工业流程介绍 (22.1污水处理指标 (22.2工艺流程介绍 (32.3构筑物介绍 (53 污水处理厂SCADA监控系统介绍 (53.1设计目标 (53.2画面设计 (53.3主画面 (63.4工艺图画面 (73.4.1全厂工艺总图 (73.4.2 粗格栅及进水泵房 (73.4.3 细格栅及旋流沉砂池 (83.4.4初沉池 (93.4.5生化池 (103.4.6二沉池 (113.4.7污泥池 (113.4.8加氯间 (123.4.9加药间 (133.4.10脱水机房 (143.4.11鼓风机房 (143.5报表系统画面 (153.5.1 实时数据报表 (153.5.2历史数据报表 (163.5.3 历史报警报表 (173.6趋势曲线画面 (183.6.1 实时趋势曲线 (183.6.2 历史趋势曲线 (203.6.3 XY曲线 (213.7系统安全画面 (221 引言随着人民生活水平的提高和可持续发展战略的需要,污水处理越来越受到社会的重视。
污水处理既可以起到环保作用,又可以实现水的重复利用,节约水资源。
水资源的缺乏将是21世纪人类面临的最大挑战之一,如何更好地减少水污染以及污水的回收利用,已经成为科学家们研究的课题。
本文介绍了污水处理厂SCADA自动化监控系统的整体设计方案。
2 污水处理工业流程介绍2.1 污水处理指标为了表征废水水质,衡量污水处理系统的效果,国家规定了许多水质指标。
水质指标主要包括悬浮固体浓度(SS、生化需氧量(BOD、化学需氧量(COD、硫化氢浓度(H2S、溶解氧(DO、酸碱度(PH、有毒有害有机污染物、细菌总数等。
下面将主要介绍悬浮固体浓度(SS、化学需氧量(COD、溶解氧(DO等几个常用指标。
了解这些指标有利于全面掌握污水在物理学、化学和生物学方面的特性,并掌握污水处理流程和其最终方法。
悬浮固体浓度(SS悬浮固体是水中未溶解的非胶态的固体物质,在条件适宜时可以沉淀。
咸丰县污水处理厂控制系统方案设计(SCADA系统)
咸丰县污水处理厂控制系统方案设计（SCADA系统）1系统描述1.1 控制系统的构成1.1.1 概述咸丰县污水处理厂控制系统主要采用SCADA系统，该系统负责采集全厂工艺参数、电气参数和设备运行状态、并控制工艺设备的运行、故障报警以及生产报表打印等。
SCADA 是监视控制和数据采集的简称。
SCADA系统完成咸丰县污水处理厂整个工艺流程所必需的数据采集，顺序控制，时间控制，回路调节及上位监视作用。
在满足工艺流程的要求之外，还能实现咸丰县污水处理厂的安全生产、降低物耗能耗、提高生产管理水平。
计算机数据采集及监控系统是一个集中监视分散控制的系统，当上位监视设备故障或没有使用时，现场各控制设备还可以继续工作，对整个工艺过程没有影响。
系统的主要构成部分有：现场控制站、上位监视设备及数据通讯网络。
咸丰县污水处理厂的SCADA控制系统由三级组成：第一级：就地控制箱（LCP）第二级：现场控制站（PLC）第三级：中央控制室（CCR）1.1.2 第一级: 就地控制箱所有设备均有现场控制箱，当“控制模式”选择开关置于“LOCAL/现场”位置时，操作员可利用控制箱上的“START/启动”、“STOP/停止”按钮控制设备的“运行”和“停止”，这种操作级别最高（第一级），独立于“计算机”控制及“PLC”控制之外。
现场控制模式主要用于设备维护及调试阶段，此时的设备保护由“硬连锁”完成，软件连锁信息将不起作用。
1.1.3 第二级: 现场控制站（PLC）当“控制模式”选择开关置于“REMOTE/远方”位置，操作员将不能利用控制箱上的“START/启动”、“STOP/停止”按钮控制设备的“运行”和“停止”，此时设备的控制权交给现场控制站（PLC），这种操作级别次之（第二级），PLC将根据上位机的指令“遥控”或“自动”控制（PLC控制程序）设备的运行。
根据污水处理的工艺过程及集中控制的原则，在生产区内区设置二个现场控制站，分别负责各处理工段的有关工艺参数的采集，设备运行的控制。
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城市污水处理系统流程及SCADA系统介绍目录1 引言 (22 污水处理工业流程介绍 (22.1污水处理指标 (22.2工艺流程介绍 (32.3构筑物介绍 (53 污水处理厂SCADA监控系统介绍 (53.1设计目标 (53.2画面设计 (53.3主画面 (63.4工艺图画面 (73.4.1全厂工艺总图 (73.4.2 粗格栅及进水泵房 (73.4.3 细格栅及旋流沉砂池 (8 3.4.4初沉池 (93.4.5生化池 (103.4.6二沉池 (113.4.7污泥池 (113.4.8加氯间 (123.4.9加药间 (133.4.10脱水机房 (143.4.11鼓风机房 (143.5报表系统画面 (153.5.1 实时数据报表 (153.5.2历史数据报表 (163.5.3 历史报警报表 (173.6趋势曲线画面 (183.6.1 实时趋势曲线 (183.6.2 历史趋势曲线 (203.6.3 XY曲线 (213.7系统安全画面 (221 引言随着人民生活水平的提高和可持续发展战略的需要,污水处理越来越受到社会的重视。
污水处理既可以起到环保作用,又可以实现水的重复利用,节约水资源。
水资源的缺乏将是21世纪人类面临的最大挑战之一,如何更好地减少水污染以及污水的回收利用,已经成为科学家们研究的课题。
本文介绍了污水处理厂SCADA自动化监控系统的整体设计方案。
2 污水处理工业流程介绍2.1 污水处理指标为了表征废水水质,衡量污水处理系统的效果,国家规定了许多水质指标。
水质指标主要包括悬浮固体浓度(SS、生化需氧量(BOD、化学需氧量(COD、硫化氢浓度(H2S、溶解氧(DO、酸碱度(PH、有毒有害有机污染物、细菌总数等。
下面将主要介绍悬浮固体浓度(SS、化学需氧量(COD、溶解氧(DO等几个常用指标。
了解这些指标有利于全面掌握污水在物理学、化学和生物学方面的特性,并掌握污水处理流程和其最终方法。
悬浮固体浓度(SS悬浮固体是水中未溶解的非胶态的固体物质,在条件适宜时可以沉淀。
悬浮固体可分为有机性和无机性两大类,反映污水汇入水体后将发生的淤积情况,其含量的单位为mg/L。
化学需氧量(COD化学需氧量(COD,chemical oxygen demand,是指在酸性条件下,用强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O所消耗的氧量,单位为mg/L。
当以重铬酸钾为氧化剂时,化学需氧量表示为CODCr;当以高锰酸钾为氧化剂时,化学需氧量表示为CODMn。
与BOD相比,COD能在较短时间内,较精确地测出废水中耗氧物质的含量,而不受水质的限制,但它不能像BOD 那样表示出微生物氧化的有机物量。
在城市污水处理分析中,常用BOD5/COD的比值来分析污水的可生化性。
可生化性好的污水BOD5/COD≥0.3。
溶解氧(DO溶解氧是指溶解在水里氧的量,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示。
水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
它跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系。
在20℃、100kPa下,纯水里大约溶解氧9mg/L。
有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解,要消耗水里的溶解氧。
如果有机物以碳来计算,根据C+ O2= CO2可知,每12g碳要消耗32g氧气。
当水中的溶解氧值降到5mg/L时,一些鱼类的呼吸就发生困难。
水里的溶解氧由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用会不断得到补充。
但当水体受到有机物污染,耗氧严重,溶解氧得不到及时补充,水体中的厌氧菌就会很快繁殖,有机物因腐败而使水体变黑、发臭。
酸碱度(PH酸度和碱度是污水的重要污染指标,用PH值来表示。
一般生活污水呈中性或弱碱性,工业污水多呈强酸或强碱性。
一般污水的PH值均在6.5~9,当PH<6或者PH>9都会影响生物处理,并对混凝土和金属有腐蚀作用,这时需要进行污水预处理并对处理设备进行防腐蚀处理。
温度(T废水温度过高而引起的危害叫做热污染,废水温度过高,使水体溶解氧浓度降低,相应含氧量随之减少,另一方面,水温升高会导致生物耗氧速度加快,促使水体中溶解氧更快耗尽,水质迅速恶化。
因此必须控制废水的温度,一般废水温度控制在35℃以内。
2.2 工艺流程介绍污水处理就是采用各种技术与手段,将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质,使水得到净化。
现代污水处理技术,按处理程度划分,一般分为三级处理:一级处理,又称物理处理,主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,经过一级处理后的污水,可去除50%左右的悬浮物,BOD一般只能去除30%左右,达不到排放标准。
二级处理,又称生化处理,它是城市污水处理厂的核心,主要去除水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。
经二级处理后,BOD的去除率可达90%以上,污水中BOD值可降至20.30mg/L,有机污染物达到国家规定的排放标准。
三级处理,又称深度处理,目的在于进一步去除二级处理未能去除的污染物质,其中包括微生物未能降解的有机物和氮、磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物质。
生物法具有净化能力强、费用低廉、运行可靠性好等优点,是污水处理的6主要方法,在污水处理领域中占有重要地位。
我国现阶段的城市污水处理以生物法为主,以物理法和化学法为辅。
以生物法为主的处理工艺主要有活性污泥法、A/O法、A2/O法、SBR法、MSBR 法、UNITANK法、及DAT-IAT法等。
本系统是采用的工艺是A/O法二级处理工艺。
如图1所示:生活污水,工业废水及雨污水通过下水管道首先进入处理厂的调节水池,然后进入粗格栅及进水泵房,进行水量调节同时去除污水中的颗粒度较大的杂质;再由进水泵提升至细格栅间,去除水中的粒度较小的杂物,以减少后续构筑物的工作负荷;从细格栅间出来的水进入旋流沉砂池,使水中的砂粒及比重较大的物质沉降下来,沉降的泥沙经过砂水分离器进行砂水分离;分离后的污水则流入配水井,经过配水井的缓冲作用和均衡分配再进入初沉池进行沉淀,除去污水中的大部分泥渣;随后污水进入A/O生化池进行曝气,A/O生化池分为绝氧和好氧两段(A级、B 级以去除水中的有机物和磷,同时也减少水中氨氮的含量。
经生化处理的污水最后进入二沉池进行活性污泥沉降,沉降下来的污泥经过刮、吸泥机打入污泥泵;污泥泵的活性污泥一部分回流(回流比1:1.3到生化池,一部分进入污泥池;污泥池中的污泥打入脱水机房,经带式浓缩脱水一体机进行压滤脱水后形成泥饼并自然风干,作为制造化肥的原料。
二沉池处理后的达标污水可以进行排河处理或者作为景观及工业用中水处理。
泥饼图12.3 构筑物介绍预处理工段预处理工段包括粗格栅、进水泵房、细格栅间、旋流沉砂池、初沉池五个构筑物,它是为保证A/O生化池有效的去除污水中的有机物和磷而设置的。
生化处理工段生化处理工段包括A/O生化池、二沉池、鼓风机房三种构筑物,其中A/O生化池是水处理的核心部分,工艺流程就是以它来命名的。
后续处理工段后续处理工段包括二沉池、加药间、加氯间、污泥池、污泥脱水间,是污水处理的后续工作——水的排放、污泥脱水。
3 污水处理厂SCADA监控系统介绍3.1 设计目标1建立一个集中管理、分散控制及性能可靠的现场控制、过程监视和计算机管理一体化的系统;2完成对整个工艺过程及全部生产设备的自动监测和控制;3采集污水厂各工艺过程的工艺电气参数及主要设备的运行状态信息;4对现场数据进行分析、处理、储存,对各类工艺参数做出趋势曲线并自动生成各类报表;5报警系统将现场设备的各种故障在中控室进行声、光报警,并能将故障分类打印。
3.2 画面设计整个SCADA工程画面采用整体的淡蓝色画面色调,画面整体布局分为三个部分:标题区域、左侧时间及按钮区域、画面展示区域。
标题区域主要包含北京亚控公司的Logo信息及SCADA系统的标题信息(市政-污水厂监控系统。
左侧时间及按钮区域包含时间信息、用户登录信息及画面切换按钮。
切换按钮包含:工艺图、报表系统、趋势曲线及系统安全。
如果想了解某个工艺的现场情况,点击相应的“工艺图”按钮,可以切换到该工艺分画面。
点击“报表系统”、“趋势曲线”、“系统安全”等菜单,在画面展示区域就会进入对应的画面进行操作。
画面展示区域主要是显示当前查看的画面。
如图2所示:图23.3 主画面程序运行时首先进入主画面,显示污水处理厂的整个布局图。
画面右上方显示污水处理厂的主要工艺指标数据:进水COD、进水PH、进水浊度、进水氨氮、出水COD、出水PH、出水浊度、出水氨氮。
同时点击画面的“曲线“按钮可以选择显示隐藏“进口COD和出口COD”的对比实时曲线。
主画面没有任何工艺操作按钮,只是显示关键信息。
如图3所示:图33.4 工艺图画面工艺画面包含多个工艺子画面:全厂工艺总图、粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、初沉池、生化池、二沉池、污泥池、加氯间、加药间、脱水机房、鼓风机房。
工艺画面主要显示工艺指标信息、工艺设备的状态信息及对工艺操作等。
3.4.1全厂工艺总图全厂工艺总图显示整个污水厂的处理流程及主要构筑物。
当鼠标移动到相关构筑物的小图标时,小图标会出现方框。
这时点击鼠标左键,画面会切换到相关工艺画面。
如图4所示:图43.4.2 粗格栅及进水泵房粗格栅及进水泵房画面显示污水进水指标数据、四个粗格栅设备状态显示,九个进水阀门开关状态显示,四个提升泵机状态显示,进水泵房水位信息。
同时下方显示粗格栅及进水泵房主要设备的报警信息。
进水指标数据是实时数据。
进水阀门的开关状态显示以颜色来区分,一般在工业领域,红色表示关,绿色表示开,黄色闪烁表示报警。
粗格栅机的状态以动画形式显示,动态变化时表示格栅机正在工作。
提升泵的开关状态也是以红色和绿色来加以区分的。
图5同时,在画面中对主要设备也有控制功能,如图5所示。
鼠标点击想要控制的设备,如点击4号粗格栅机,画面弹出请输入对话框,可以对格栅机进行打开、关闭及取消这次控制操作。
3.4.3 细格栅及旋流沉砂池细格栅及旋流沉砂池画面显示水池液位差指标数据、两个细格栅设备状态显示,四个进水阀门开关状态显示,两个旋流泵机状态显示。
画面底部显示画面中主要设备的实时报警信息。
点击相应设备弹出控制对话框。
如图6所示:图63.4.4初沉池初沉池画面显示四个初沉池状态信息、相关设备信息及进出初沉池水质指标信息。
初沉池状态信息包括悬臂旋转角度,悬臂旋转动态效果,管道中水流动的动态效果。
在画面的顶部,应用四个指示灯指示每个初沉池的状态,绿色表示当前状态打开,红色表示当前状态关闭。
在初沉池中只有一个“自动”控制按钮。
点击自动控制按钮,初沉池控制状态切换到手动状态。
再次点击又切回自动状态。
如图7所示:图73.4.5生化池生化池共有池子,画面显示两个池子信息。
点击左侧“换池”按钮,左侧生化池在一号与三号池子切换。