任何一項工藝或者設備的研發(fā)生產(chǎn)應用必然要經(jīng)過小試、中試的階段。

小試是根據(jù)實驗室理論研究成果，進行初步的設計，放大一定的倍數(shù)，在實驗室的條件下進行生產(chǎn)。中試指為了使研究成果產(chǎn)業(yè)化，減少轉化風險，提高轉化率，進行的批量放大試生產(chǎn)、試營銷、試使用的過程。小試成熟后，進行中試，研究工業(yè)化生產(chǎn)工藝，設備選型，為工業(yè)化設計提供依據(jù)。

這個過程的目的在于驗證、改進、完善實驗成果，消除各種不確定性因素，取得可靠的數(shù)據(jù)，使之與其他相關技術匹配，與生產(chǎn)實際相符合，與社會需要相一致，從而使新技術順利應用到生產(chǎn)中，將新產(chǎn)品成功地推向市場。

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服務企業(yè)的渠道，為解決企業(yè)中試小試需求，通過工藝的縮小化運行來驗證工藝的可行性，小編設立了非標小試中試專題推薦。本期為大家?guī)淼氖?strong>在線監(jiān)控廢水處理綜合實驗系統(tǒng)。

系統(tǒng)介紹

在線監(jiān)控廢水處理綜合實驗系統(tǒng)包含一級物化處理、二級生物處理、三級深度處理和自動化控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)物化處理、生物處理系統(tǒng)、深度處理功能，各系統(tǒng)既可實現(xiàn)全部單元裝置的獨立運行，又可實現(xiàn)關聯(lián)單元之間的組合運行。同時，系統(tǒng)能實現(xiàn)手動控制和自動控制。

在線監(jiān)控廢水處理綜合實驗系統(tǒng)涵蓋了行業(yè)內(nèi)主流工藝單元，通過采用不同工藝單元對相同的水質(zhì)進行處理，可得出不同工藝對此類水質(zhì)的處理效果差異。同時系統(tǒng)的各單元可通過閥門切換靈活組合，從而構成不同的處理工藝組合，以完成對特殊水質(zhì)的處理。系統(tǒng)對控制參數(shù)可實現(xiàn)在線監(jiān)測與自動控制，數(shù)據(jù)集中顯示和記錄，通過參數(shù)調(diào)節(jié)可達到預期的處理效果。

系統(tǒng)特色

01

全面覆蓋應用現(xiàn)場的典型工藝

在線監(jiān)控廢水處理綜合實驗系統(tǒng)分為一級物化處理，二級生物處理，三級深度處理，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)自動化實現(xiàn)人機交互

本實驗室系統(tǒng)采用了先進的工業(yè)自動化技術，以高性能服務器作為工程師站，人機界面hmi作為現(xiàn)場工作站，系統(tǒng)架構為主從式結構，組成一個完整的工業(yè)控制網(wǎng)絡。

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

工控機采用工業(yè)平板電腦作為人機交互設備，并具有觸摸功能。主要完成工藝參數(shù)的設定、修改、工藝流程的動態(tài)顯示，對流量、壓力實時控制，故障監(jiān)測及報警，關鍵數(shù)據(jù)的存儲、查詢和打印等。

整個實驗室系統(tǒng)以多臺計算機為共用操作平臺，統(tǒng)一建立在工業(yè)以太網(wǎng)之上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠程采集以及現(xiàn)場設備的遠程監(jiān)控。

仿真實驗室工藝流程

01

一級水處理系統(tǒng)

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

02

二級水處理系統(tǒng)

二級系統(tǒng)以厭氧（缺氧）、好氧生物處理為主導，體現(xiàn)了當前厭氧、缺氧、好氧技術中的典型工藝，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行實驗。

03

三級水處理系統(tǒng)

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

仿真實驗室控制系統(tǒng)

整個污水處理裝置按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的原則，采用集中管理、分散控制方式，完成整個污水處理的工藝流程顯示和控制、設備運行狀態(tài)的檢測及故障報警。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)設置一套操作員站，在操作站的計算機顯示器中具有多種畫面，包括各工藝流程畫面，各工藝參數(shù)畫面，工藝參數(shù)變化趨勢畫面，故障畫面，設備運行狀況畫面等。同時，具有數(shù)據(jù)存取、畫面顯示、參數(shù)處理、越限報警、制表打印等功能。通過這些畫面，可對處理過程中的各個部分充分了解，及時掌握各環(huán)節(jié)情況。

02

plc控制系統(tǒng)

每一級處理工藝設置一套plc控制系統(tǒng)，并提供安裝于室內(nèi)的plc控制柜。系統(tǒng)提供手動和自動兩種操作方式。自動：各級設備的運行故障等狀態(tài)信號以及所有儀表信號都通過硬接線方式采集到plc控制柜內(nèi)，由其進行自動控制；手動：設置就地按鈕盒，實現(xiàn)各級設備的就地手動啟?？刂?。plc控制柜留有與上位控制系統(tǒng)的接口（以太網(wǎng)），將設備的運行、故障信號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/輸出擴展模塊、模擬量輸入模塊）、交換機、嵌入式平板電腦。

04

軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)包括組態(tài)王軟件和功能畫面設計。可視化操作界面，使組態(tài)現(xiàn)場工藝流程畫面，生動、形象；能夠采集現(xiàn)場所有模擬量和數(shù)字量的信號，并以文字或圖形方式顯示。

主畫面顯示整個污水處理廠的工藝流程。

工藝流程主畫面

分畫面按工藝流程順序設計，顯示各模擬量的實時值及各開關量的狀態(tài)。通常每個設備都有工作、自動和故障三個狀態(tài)，只有當設備處于自動狀態(tài)、用戶被授予權限且啟動和停止的條件滿足時，啟動和停止按鈕才有效。

格柵間畫面

報警功能是監(jiān)控系統(tǒng)必須具有的重要功能。所有用電設備出現(xiàn)故障，在主畫面上相應設備以黃色閃爍報警，彈出報警窗口供操作員確認，同時將報警信息寫入報警數(shù)據(jù)庫。

案例應用

運行畫面

報警畫面

實時曲線