如何部署生物制藥廠污廢水處理PLC自動化控制系統(tǒng)

制藥廠廢水處理自動化控制解決方案

2023-04-25 | 合肥海戈電子科技有限公司 | 1119次瀏覽

制藥廠廢水處理自動化控制解決方案

制藥廠的污水處理是采用的生化法進行作業(yè)，利用PLC技術(shù)來自動的完成污水處理的全過程控制，將制藥廠污水的處理變?yōu)樽詣踊幚恚瑯O大的提高了制藥廠污水處理效率。

根據(jù)制藥廠對污水處理的工藝要求可知,

其具體是采用厭氧-缺氧-好氧生化處理法.DCS控制系統(tǒng)作為基本的電控系統(tǒng),

上位機以工控機顯示工藝流程、控制、顯示報警信號等控制,

下位機由PLC控制,現(xiàn)場控制單元為控制儀表等設(shè)備。

關(guān)鍵詞：DCS控制系統(tǒng)、應(yīng)用、制藥廠、污水處理

PLC技術(shù)的工藝流程
一、預處理系統(tǒng)工藝三步

1、將制藥廠污水按照濃度進行分類排序預處理，高濃度的污水首先需要在沉砂池中進行沉淀，沉淀過后將其放入中和池進行酸堿中和處理，

2、將其放入?yún)捬醭剡M行微生物分解，最終將分解后的污水放入調(diào)劑沉淀池。對于低濃度污水應(yīng)首先將其放入沉砂池進行沉淀，

3、將其放入入中和池進行酸堿中和處理，然后直接將中和池中的廢水放入調(diào)節(jié)沉淀池，將其與上述的高濃度廢水進行混合

二、生化處理系統(tǒng)

當廢水進入調(diào)節(jié)沉淀池之后，將其放入高效生物組合池中進行兼氧-好氧曝氣，在微生物的作用下，可以將污水中的有機污染物進行氧化分解，來作為微生物的營養(yǎng)供應(yīng)，在微生物進行繁殖的同時，也將廢水進行了凈化。

三、沉淀系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)三步

1、在廢水經(jīng)過好氧曝氣的處理去除有機污染物之后，將其放入二沉淀池中進行固液分離處理，將分離后的水放入處理池進行假藥處理，

2、將加要處理后的清水外排，將分離出來的泥垢等物質(zhì)流入集泥池，然后將這些污垢進行濃縮、加藥混合、絮凝反應(yīng)之后進入脫水工房實施脫水工作；

3、最后剩下的泥餅一部分用于施肥，另一部分用于打包外運填埋。具體工藝流程圖如圖一。

●DCS控制平臺的結(jié)構(gòu)與配置
合肥海戈自動化控制系統(tǒng)DCS自控平臺是運用自動化方法、PC機方法、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方法、數(shù)據(jù)庫方法以及圖形顯示法建設(shè)而成的多功能自動化平臺

該技術(shù)是保證滿足限定的方法和要求以及污水處理過程優(yōu)良可靠運用、排污達標的目標條件下：

將制藥廠污水的經(jīng)營決策、管控以及過程優(yōu)化等過程綜合在在線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，同時將數(shù)據(jù)多層進行相互通知連接；
將污水處理的管控集成化和數(shù)據(jù)的綜合處理所搭建的一種數(shù)據(jù)平臺。

該平臺是由污水處理廠經(jīng)營管理局域網(wǎng)和過程檢測產(chǎn)業(yè)局域網(wǎng)的二級網(wǎng)絡(luò)所組成，同時在多級網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)下，可以將實時數(shù)據(jù)庫為主體，進而完成控制平臺的四個功效層：

檢測監(jiān)控檢測層
過程檢測控制層、
經(jīng)營管控層
遠程訪問層，

將這四個功效層相互組成，形成了自控控制平臺。其中該平臺的數(shù)據(jù)處理管控中心為中央總控制單元。

自動控制系統(tǒng)的組成
根據(jù)上述工藝要求，由合肥海戈電子科技有限公司部署的控制系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)，以工控機顯示工業(yè)流程的控制、現(xiàn)實報警信號的為上位機，PLC控制為下位機，控制儀表等設(shè)備為現(xiàn)場控制單元的三級分布式控制系統(tǒng)。

PLC和工控機之間采用串口通訊，PLC和控制儀表之間采用標準信號進行傳輸。

（一）上位機
        上位機是通用的工控計算機，其主要功能包括現(xiàn)實具體工藝流程、電機以及電磁閥等運行狀態(tài)以及控制、故障報警和故障發(fā)生部位的處理方法。其中對于溫度、液位、料位、溶解氧以及PH值模擬量進行精確顯示，隨后將數(shù)據(jù)存入固態(tài)硬盤，將保存期限設(shè)置為一年，以便定時或者隨時打印。
（二）下位機
        下位機采用西門子SIMATICS7-300通用性PLC，其主要是實現(xiàn)工藝邏輯控制以及控制算法。
（三）現(xiàn)場控制單元
        現(xiàn)場控制單元主要是有控制儀表組成，用于控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的模擬量，其主要是為了完成從現(xiàn)場采集的模擬信號、將其變送為標準信號，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，送PLC進行調(diào)節(jié)運算，對各執(zhí)行機構(gòu)進行相關(guān)控制。
●關(guān)于DCS控制平臺的功效層與數(shù)據(jù)的交換
（一）檢測監(jiān)控層
       1、檢測監(jiān)控層是由2套具有雙熱機設(shè)備、方法能效較為先進的XCU-485運算處理單元和多功能檢測儀表等控制設(shè)施組成。此功效層可以完成所有污水處理過程的各類參數(shù)、設(shè)備運行的狀態(tài)和電氣參數(shù)等數(shù)據(jù)采集。

2、單元過程以及對設(shè)施的控制，同時運用污水處理產(chǎn)業(yè)通過局域網(wǎng)向檢測層所接收和輸送的數(shù)據(jù)來發(fā)出檢測層的控制指令。

3、該分層中的細格柵和上升泵、下沉池以及氧化曝氣池等各種過程制造的生產(chǎn)過程中技術(shù)的變量和電器設(shè)施的保護和控制都起到了促進作用，該技術(shù)對于格柵后面的液位差、進出PH值等變量進行了同時的監(jiān)測和控制。
（二）過程檢測層
1、主要是由平臺中數(shù)據(jù)的交換以及數(shù)據(jù)的顯示組成的控制平臺，其組成是由連接在產(chǎn)業(yè)以局域網(wǎng)上的作為操作站的3臺產(chǎn)業(yè)控制PC機和DLP大顯示屏幕等設(shè)施構(gòu)成，其中管控網(wǎng)絡(luò)上的平臺數(shù)據(jù)服務(wù)器運用的安全保護也在本分層來完成過程的檢測層和管控層的數(shù)據(jù)交換。

2、對于污水處理過程中的檢測數(shù)據(jù)的集中顯示和管控、現(xiàn)場控制單元的監(jiān)控狀態(tài)、數(shù)據(jù)顯示的各種圖文狀態(tài)以及實時數(shù)據(jù)的詳細處理要求來執(zhí)行控制指令。

3、在控制狀態(tài)下不僅可以完成PID以及多種常規(guī)平臺的控制，而且為其優(yōu)化污水檢測、專家檢測、預測檢測等先進的智能檢測等功效搭建了一定程度的擴展平臺，同時此分層還包含了自控平臺的實時數(shù)據(jù)庫。
（三）管控層
管控層是一種數(shù)據(jù)庫的訪問技術(shù)，其主要是由管控PC機和數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成的局域網(wǎng)中，運用各種數(shù)據(jù)庫以及專業(yè)的管控軟件，使其完成污水處理廠的制造生產(chǎn)過程。

其中包括污水處理的決策調(diào)度過程，和多種制造生產(chǎn)經(jīng)營過程的有效管控功能。該層可以保留具備網(wǎng)絡(luò)安全保護的遠程數(shù)據(jù)庫訪問者的管理員訪問接口，在完成使用權(quán)的使用者可以通過遠程數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)訪問。

管控層在制藥廠污水處理中發(fā)揮著管理、控制和協(xié)調(diào)的巨大作用。

（四）遠程訪問控制層
遠程訪問控制層是運用檢測軟件來完成數(shù)據(jù)訪問的。其中包括遠程服務(wù)端數(shù)據(jù)庫訪問、遠程服務(wù)數(shù)據(jù)訪問、污水處理過程變量實時信息各種圖像的遠程現(xiàn)實、污水處理階段變量與歷史信息客戶端顯示、實時運用情況畫面遠程檢測、水質(zhì)變量在線記錄與遠程監(jiān)控等。

●制藥廢水處理廠的自動化控制系統(tǒng)包括以下組件：

傳感器：用于監(jiān)測廢水的流量、pH值、COD、氨氮等指標，并將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給控制器。