任何一項(xiàng)工藝或者設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)應(yīng)用必然要經(jīng)過(guò)小試、中試的階段。

小試是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室理論研究成果，進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，放大一定的倍數(shù)，在實(shí)驗(yàn)室的條件下進(jìn)行生產(chǎn)。中試指為了使研究成果產(chǎn)業(yè)化，減少轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)，提高轉(zhuǎn)化率，進(jìn)行的批量放大試生產(chǎn)、試營(yíng)銷(xiāo)、試使用的過(guò)程。小試成熟后，進(jìn)行中試，研究工業(yè)化生產(chǎn)工藝，設(shè)備選型，為工業(yè)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

這個(gè)過(guò)程的目的在于驗(yàn)證、改進(jìn)、完善實(shí)驗(yàn)成果，消除各種不確定性因素，取得可靠的數(shù)據(jù)，使之與其他相關(guān)技術(shù)匹配，與生產(chǎn)實(shí)際相符合，與社會(huì)需要相一致，從而使新技術(shù)順利應(yīng)用到生產(chǎn)中，將新產(chǎn)品成功地推向市場(chǎng)。

有許多環(huán)保綜合治理企業(yè)和工程公司都有自己的研發(fā)成果，但是缺少提供小試中試定制化技術(shù)服務(wù)企業(yè)的渠道，為解決企業(yè)中試小試需求，通過(guò)工藝的縮小化運(yùn)行來(lái)驗(yàn)證工藝的可行性，小編設(shè)立了非標(biāo)小試中試專(zhuān)題推薦。本期為大家?guī)?lái)的是在線監(jiān)控廢水處理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

系統(tǒng)介紹

在線監(jiān)控廢水處理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包含一級(jí)物化處理、二級(jí)生物處理、三級(jí)深度處理和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)物化處理、生物處理系統(tǒng)、深度處理功能，各系統(tǒng)既可實(shí)現(xiàn)全部單元裝置的獨(dú)立運(yùn)行，又可實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)單元之間的組合運(yùn)行。同時(shí)，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。

在線監(jiān)控廢水處理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)涵蓋了行業(yè)內(nèi)主流工藝單元，通過(guò)采用不同工藝單元對(duì)相同的水質(zhì)進(jìn)行處理，可得出不同工藝對(duì)此類(lèi)水質(zhì)的處理效果差異。同時(shí)系統(tǒng)的各單元可通過(guò)閥門(mén)切換靈活組合，從而構(gòu)成不同的處理工藝組合，以完成對(duì)特殊水質(zhì)的處理。系統(tǒng)對(duì)控制參數(shù)可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制，數(shù)據(jù)集中顯示和記錄，通過(guò)參數(shù)調(diào)節(jié)可達(dá)到預(yù)期的處理效果。

系統(tǒng)特色

01

全面覆蓋應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的典型工藝

在線監(jiān)控廢水處理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分為一級(jí)物化處理，二級(jí)生物處理，三級(jí)深度處理，全面涵蓋了典型的污水處理工藝，再現(xiàn)了污水處理工廠典型的工藝流程。

02

工業(yè)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互

本實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)采用了先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，以高性能服務(wù)器作為工程師站，人機(jī)界面hmi作為現(xiàn)場(chǎng)工作站，系統(tǒng)架構(gòu)為主從式結(jié)構(gòu)，組成一個(gè)完整的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。

自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用工控機(jī)，plc系統(tǒng)，操作器及儀表組成。

工控機(jī)采用工業(yè)平板電腦作為人機(jī)交互設(shè)備，并具有觸摸功能。主要完成工藝參數(shù)的設(shè)定、修改、工藝流程的動(dòng)態(tài)顯示，對(duì)流量、壓力實(shí)時(shí)控制，故障監(jiān)測(cè)及報(bào)警，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢(xún)和打印等。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)以多臺(tái)計(jì)算機(jī)為共用操作平臺(tái)，統(tǒng)一建立在工業(yè)以太網(wǎng)之上，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

仿真實(shí)驗(yàn)室工藝流程

01

一級(jí)水處理系統(tǒng)

采用格柵、沉砂、加藥沉淀等工藝主要針對(duì)水中物理顆粒物雜質(zhì)進(jìn)行處理，也是其他處理工藝的前置處理工藝。

02

二級(jí)水處理系統(tǒng)

二級(jí)系統(tǒng)以厭氧（缺氧）、好氧生物處理為主導(dǎo)，體現(xiàn)了當(dāng)前厭氧、缺氧、好氧技術(shù)中的典型工藝，系統(tǒng)可以串接組合成a/o等工藝。主要工藝裝置為水解酸化池、活性污泥缺氧池以及接觸氧化曝氣池，二沉池為豎流式沉淀池，主要去除水中的cod。各主要工藝裝置之間設(shè)有中間調(diào)節(jié)池以及旁路系統(tǒng)，根據(jù)原污水cod含量的不同或者企業(yè)需求的不同可以選擇不同的組合方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

03

三級(jí)水處理系統(tǒng)

系統(tǒng)可選擇程序進(jìn)行或單獨(dú)進(jìn)行砂濾、超濾、反滲透、消毒等單元，部分流程可以實(shí)現(xiàn)旁路。

仿真實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)

整個(gè)污水處理裝置按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，采用集中管理、分散控制方式，完成整個(gè)污水處理的工藝流程顯示和控制、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)及故障報(bào)警。控制系統(tǒng)包含中央控制系統(tǒng)、plc控制系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。

01

中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)設(shè)置一套操作員站，在操作站的計(jì)算機(jī)顯示器中具有多種畫(huà)面，包括各工藝流程畫(huà)面，各工藝參數(shù)畫(huà)面，工藝參數(shù)變化趨勢(shì)畫(huà)面，故障畫(huà)面，設(shè)備運(yùn)行狀況畫(huà)面等。同時(shí)，具有數(shù)據(jù)存取、畫(huà)面顯示、參數(shù)處理、越限報(bào)警、制表打印等功能。通過(guò)這些畫(huà)面，可對(duì)處理過(guò)程中的各個(gè)部分充分了解，及時(shí)掌握各環(huán)節(jié)情況。

02

plc控制系統(tǒng)

每一級(jí)處理工藝設(shè)置一套plc控制系統(tǒng)，并提供安裝于室內(nèi)的plc控制柜。系統(tǒng)提供手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作方式。自動(dòng)：各級(jí)設(shè)備的運(yùn)行故障等狀態(tài)信號(hào)以及所有儀表信號(hào)都通過(guò)硬接線方式采集到plc控制柜內(nèi)，由其進(jìn)行自動(dòng)控制；手動(dòng)：設(shè)置就地按鈕盒，實(shí)現(xiàn)各級(jí)設(shè)備的就地手動(dòng)啟?？刂啤lc控制柜留有與上位控制系統(tǒng)的接口（以太網(wǎng)），將設(shè)備的運(yùn)行、故障信號(hào)輸送到中央控制室集中系統(tǒng)上，便于監(jiān)控。

03

硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)包括可編程控制器（中央處理器單元、輸入/輸出擴(kuò)展模塊、模擬量輸入模塊）、交換機(jī)、嵌入式平板電腦。

04

軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)包括組態(tài)王軟件和功能畫(huà)面設(shè)計(jì)?？梢暬僮鹘缑?，使組態(tài)現(xiàn)場(chǎng)工藝流程畫(huà)面，生動(dòng)、形象；能夠采集現(xiàn)場(chǎng)所有模擬量和數(shù)字量的信號(hào)，并以文字或圖形方式顯示。

主畫(huà)面顯示整個(gè)污水處理廠的工藝流程。

工藝流程主畫(huà)面

分畫(huà)面按工藝流程順序設(shè)計(jì)，顯示各模擬量的實(shí)時(shí)值及各開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)。通常每個(gè)設(shè)備都有工作、自動(dòng)和故障三個(gè)狀態(tài)，只有當(dāng)設(shè)備處于自動(dòng)狀態(tài)、用戶(hù)被授予權(quán)限且啟動(dòng)和停止的條件滿足時(shí)，啟動(dòng)和停止按鈕才有效。

格柵間畫(huà)面

報(bào)警功能是監(jiān)控系統(tǒng)必須具有的重要功能。所有用電設(shè)備出現(xiàn)故障，在主畫(huà)面上相應(yīng)設(shè)備以黃色閃爍報(bào)警，彈出報(bào)警窗口供操作員確認(rèn)，同時(shí)將報(bào)警信息寫(xiě)入報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)。

案例應(yīng)用

運(yùn)行畫(huà)面

報(bào)警畫(huà)面

實(shí)時(shí)曲線