[发明专利]城市污水处理数字化精确控制系统及智能仿真方法

摘要

本发明公开了一种城市污水处理数字化精确控制系统及智能仿真方法，包括预处理段PLC控制系统、生物段PLC控制系统、DCS自控系统、化验数据管理系统和智能仿真系统，各系统之间通过工业以太网建立通讯连接；DCS自控系统采集预处理段PLC控制系统的数据和生物段PLC控制系统的数据；DCS自控系统将用户的控制命令传输给预处理段PLC控制系统和生物段PLC控制系统；预处理段PLC控制系统采集污水处理工艺中一级处理阶段的仪表数据并控制相关设备；生物段PLC控制系统采集污水处理工艺中二级处理阶段的仪表数据并控制相关设备。本发明包括智能仿真系统，可以将水处理工艺过程进行数字化和关键设备运行数字化，二者紧密结合，完成水处理过程动态优化、设备最有效地运行。

主权项

一种城市污水处理数字化精确控制系统，其特征在于，包括预处理段PLC控制系统、生物段PLC控制系统、DCS自控系统、化验数据管理系统和智能仿真系统，各系统之间通过工业以太网建立通讯连接；DCS自控系统用于采集预处理段PLC控制系统的数据和生物段PLC控制系统的数据；DCS自控系统将用户的控制命令传输给预处理段PLC控制系统和生物段PLC控制系统；预处理段PLC控制系统负责采集污水处理工艺中一级处理阶段的仪表数据和控制该工艺段中的设备；生物段PLC控制系统负责采集污水处理工艺中二级处理阶段的仪表数据和控制该工艺段中的设备；化验数据管理系统用于存储污水处理厂的化验室人员每次化验的水质数据；智能仿真系统用于构建整厂的数字仿真模型；所述的预处理段PLC控制系统包括PLC控制器、模拟量扩展模块、数字量扩展模块、通信扩展模块、仪表类设备、变频器、用于提升的泵类设备及其他机械设备；所述的仪表类设备包括进水流量计、进水PH计、进水COD分析仪、进水氨氮分析仪、进水总磷分析仪及若干个液位计和若干个液位差计，仪表类设备将测量数据转换成4‑20MA信号，经模拟量扩展模块传输给PLC控制器；所述的变频器用于控制用于提升的泵类设备，变频器和通信模块通过RS485接口建立通信连接，变频器和数字扩展模块通过IO接口建立通信连接；PLC控制器通过数字扩展模块提供的IO信号控制变频器，PLC控制器通过通信扩展模块提供的RS485信号和变频器进行通信；所述的其他机械设备包括粗格栅机、细格栅机及吸砂泵，PLC控制器通过数字扩展模块控制其他机械设备的启停；所述的PLC控制器用于仪表类设备的测量数据、用于提升的泵类设备和其他机械设备的设备状态数据上传，并根据用户预先编程好的时序逻辑程序自动控制前述中各种设备的运行。