污水处理厂现场总线与系统监控

污水生化处理系统是一个复杂的微生物生态系统，建立模型有助于描述和理解污水生化 处理系统的反应过程，为工艺设计和改进提供理论指导，还可以通过模拟系统的动态变化及 其对各项指标的影响。指导实际的生产运行，进而优化设备运行参数。目前污水处理过程模 型主要分为机理模型和软测量模型两类。下面分别介绍这这两类模型在出水水质指标预测和入水水量水质预测中的应用。 

现场总线已成为当今水工业自动化领域发展的热点。现以典型污水处理工厂艺采用现场总 线控制为例加以简单介绍。 

污水处理采用奥贝尔氧化沟工艺，主要设备均有现场手动操作和远程控制两种模式可供 选择。当选择远程自动方式时，所有控制动作均由PLC’完成，通过上位机(监控计算机) 可实现全厂设一备的监视和控制。 

根据工艺特征和要求，控制系统由二级网络组成，管理级计算机通过以太网和PLC进 行互联和通讯。两台PC机为监控计算机，互为冗余和备份;PLC通过ProfiBus、网络与各 子站进行通讯，完成净化厂各功能块数据的采集、监视和控制;PLC同时通过CPU的 Modbus接口与软启动器、变频器和多功能电表组成ModBus网络。

1. ModBus网络原理设计。ModBu、是工业控制器网络协议的一种，使用主一从技术。 主设备可单独与从设备通讯，也能以广播方式同所有从设备进行通讯。如果单独通讯，从设 备返回一消息作为回应;如果是以广播方式查询的，则不做任何回应。 

ModI3us协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、发出数据、 一错误检测域;从设备回应消息、也由iVlodbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回 的数据和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从 设备将建立一错误消息、并把它作为回应发送出去。设定的参数为19200波特率、无奇偶校验、停止为1、协议为RTU(远程终端设备)。 

1. ProfiBus网络原理设计 

① Profibus-dp (Profibus Decentralized Periphery)是一种高速·经济的通讯方式，专 了设计为自动控制系统和设备级分散的之间通讯用。使用Prof i Bus-dp模块可取代24V或4-20mA的串联式信号传输。直接数据链路映像(ddlm)提供的用户接口，使得对数据链路层的存取变得简单方一便·传输可使用RS-4815传输技术或光纤媒体。 

②ProfiBus网络仁设有若干子站，每个子站包含1个适配器，1个电源模块，1个终端 模块，以及若干个DI,DO,Al和AO模块

采用多级PLGC控制站.不仅缩小了计算机控制规模，提高了系统控制的实时性和可靠,而且因现场手动优先级 高在一上位机或PLC.故障的情况下设备仍能手动操作，保障生产工艺不至于中断.既实现集中控制，又使得风险分散。