西门子S7—200PLC在天津空港经济区污水处理厂的应用

赵孟亭

摘要：本文以天津空港经济区污水处理厂过渡期达标排放应急处理服务项目为工程实例，主要介绍西门子S7-200PLC在该项目中的应用

关键词：PLC；污水处理厂提标改造

1项目简介

空港经济区污水处理厂设计规模为60000吨/日，出水执行国家一级A标准。现需在2018年1月1日前将污水处理厂出水水质由国家一级A提升至天津市地标A类。

本项目为改造工程，是在原有污水厂的基础上进行改造，需要结合实际有针对性的选择合適的改造工艺，尽可能利用现有的处理构筑物和处理设备，降低工程投资，同时考虑后期的运行管理以及在保证出水水质的基础上尽可能降低运行成本。最终项目采用“分段进水多级A/O+粉末活性炭+生物菌剂投加”的主体污水处理工艺；消毒系统、除臭处理系统利旧，不进行调整。调整后工艺流程详见图1：

2控制要求

自控系统采用集散型计算器控制系统。采集工艺过程数据、设备运行状态、数据，自动调节生产数据、控制工艺设备运行。由可编过程控制器（PLC）、触摸屏人机操作界面及自动化仪表组成的检测控制系统--PLC现场控制站，以控制分区为对象，具有独立的区域控制能力，能接受中央控制的调控，但不依赖中央控制的存在，对废水处理站各过程进行分散控制。

3自控系统的构成

3.1自控系统的构成

本工程自控系统以标准、开放的现场总线技术为基础，将新增的三个PLC子站接入厂区原有1000M工业冗余光纤以太环网，对污水处理厂流量等实现实时在线监控，把实时信息传输给PLC控制系统，并传送给现场中央控制计算机进行统一管理。

PLC控制系统对现场各工艺设备具有中控、自控、手动三级控制功能；完成对各工艺控制点、在线水质监测（控）设备的信号的采集，及其根据现场中央控制计算机按工艺要求发出的对各工艺控制点、在线水质监控设备控制信号的输出。（见图2）

3.2 PLC硬件的选择

本工程采用西门子S7-200PLC，该PLC被应用在多种领域的自动化控制系统中，具有多种扩展模块及网络通讯功能，从而实现较复杂的控制；另外该PLC配套了完善的编程及组态软件，因此本工程采用西门子S7-200PLC可以较好的完成系统集成及自控功能的实现。

PLC1为配水井控制分站，主要对配水井污水分配泵进行控制，及相应配套流量计及液位变送器数据的监控，其中I/O配置为DI=36、DO=9、AI=11、AO=3。

PLC2为一级生化池控制分站，主要是对一级生化池内污水提升泵进行控制，及相应LDO、ORP等水质在线分析仪表数据的监控，其中I/O配置为DI=42、DO=14、AI=12、AO=6。

PLC3为二级生化池控制分站，主要对二级生化池内污水提升泵、搅拌器进行控制，及相应LDO、ORP等水质在线分析仪表数据的监控，其中I/O配置为DI=45、DO=15、AI=12、AO=6。

在现场实际中，所有数字量输入、输出；模拟量输入、输出均留有充分的冗余量，以备临时点位扩充需要。

3.3系统软件设计

本工程西门子S7-200PLC编程以天津空港经济区污水处理厂过渡期达标排放应急处理服务项目工艺运行要求，完善自控系统程序，主要采用中控、自控、手动三级控制功方式。

4 总结

本文阐述了天津空港经济区污水处理厂过渡期达标排放应急处理服务项目工艺流程，控制系统及硬件的实现。通过实际运行结果分析，该PLC系统稳定、运行可靠、故障率低、效率高。随着工业自动化技术的发展，PLC向着高效，节能的方向发展，因此PLC在今后应用规模及应用领域作用会越来越大。