基于工业以太网(PROFINET)的SBR工艺污水处理自动.pdf

中国工业控制及自动化领域权威咨询、资讯传媒基于工业以太网(PROFINET)的SBR工艺污水处理自动控制系统北京金州惠凯工程技术有限公司崔运江摘要：由于以太网具有应用广泛、价格低廉、通信速率高、软硬件产品丰富、应用支持技术成熟等优点与其他现场总线的控制方案相比降低了网络的构建成本提高了系统的可扩展性及兼容性。污水处理自动控制系统中采用工业以太网进行数据交换在保证准确性的前提下提高了信号传输的速度系统具有较高的可靠性和扩展性。关键词工业以太网PROFINETSBR工艺SCADA1引言近年来在城市污水处理的工艺中投资少、运行灵活的SBR处理工艺得到广泛的应用。SBR(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)序批式活性污泥工艺早在1904年就被开发并取得了较好的效果只是由于当时的自动化水平和设备制造工艺的限制所以没有得到推广应用。而近年来随着自动化技术及在线监测技术的飞速发展为SBR工艺的发展和应用提供了前提条件因为对污水处理工艺进行自动化监测和实时控制是提高污水处理效率、降低处理能耗的关键所以SBR工艺也是各种污水处理工艺中对自动化系统要求较高的一种工艺。SBR反应过程主要是在生物反应池内进行的该工艺主要由进水、曝气、沉淀、排水和闲置等五个阶段组成。SBR工艺的处理效果主要取决于其运行参数其中主要参数包括各反应段时间以及曝气强度。一般采用以PLC为核心的工艺过程自动监控系统实时控制鼓风机、水泵、电动阀等设备及各反应段时间使水质达到国家规定的排放标准。由此可见SBR污水处理工艺是一个多参量(如液位、流量、压力、生物指标等)、多任务(如污水输送、风量控制、水泵的启停等)、多设备(如北京市海淀区紫竹院路116号嘉豪国际中心A座802电话：[phone]传真：[phone]邮编：100089中国工业控制及自动化领域权威咨询、资讯传媒格栅机、水泵、鼓风机、阀门等)且具有随机性、时变性和耦合性的复杂系统。因此应由稳定可靠的数据信息交换网络与综合管理系统来进行自动化的管理使之安全可靠地运行。2工业以太网PROFINET技术应用所谓工业以太网一般来讲是指技术上与商用以太网（即IEEE802.3标准）兼容但在产品设计时在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。PROFINET是ProcessFieldNet的缩写它是PROFIBUS客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。PROFINET是一种基于实时工业以太网的自动化解决方案它以一整套完整高性能并可升级的方式可以为PROFIBUS及其他各种现场总线网络提供以太网移植服务;PROFINET标准的开放性保证了其长远的兼容性与扩展性从而可以保护用户的投资与利益。PROFINET可以使工程与组态、试运行、操作和维护更为便捷并且能够与PROFIBUS以及其它现场总线网络实现无缝集成与连接。这种跨越供应商的开放式标准建立在工业以太网基础之上覆盖了工厂自动化的所有领域。依赖于现行的IT标准并且无条件地支持TCP/IP协议从而确保了公司范围内从办公区域到现场级的集成通讯。它主要包含3方面的技术：①基于通用对象模型(COM)的分布式自动化系统；②规定了PROFIBUS和标准以太网之间的开放、透明通信；③提供了一个包括设备层和系统层、独立于制造商的系统模型。北京市海淀区紫竹院路116号嘉豪国际中心A座802电话：[phone]传真：[phone]邮编：100089