作者：沈曉林 陳剛 楊家新 蘇曉軒 文章來源：安利（中國）日用品有限公司
圖1 系統工藝流程
安利公司的新污水處理系統結合公司污水系統分布范圍廣、污水水質變化大，且具有氧化性、高抑制性和高排放標準的實際，采用了具有先進水平的自動化控制系統，實現了水質在線分析和實時監測，達到了對設備運行、加藥量等參數的最優化控制。
安利（中國）日用品有限公司是一家大型的中外合作日化生產企業，主要產品包括紐崔萊營養保健食品、雅姿美容產品及家居科技產品等。公司位于廣州經濟技術開發區內，設有占地近14.1萬m2的現代化生產基地。公司自1995年建廠之初就設有SBR工藝的污水處理設施一套。隨著公司產能日益增大，原有系統面臨處理能力有限等諸多問題的挑戰；同時為了提高污水處理效率、降低處理能耗，節約運行費用，公司于2005年投資興建了一座新污水處理站。
新污水處理系統針對SBR污水處理工藝多參量（如液位、流量、壓力、生物指標等）、多任務（如污水輸送、風量控制、水泵的啟停等）、多設備（如水泵、鼓風機、閥門等） 且具有隨機性、時變性和耦合性的特點，結合安利公司污水系統分布范圍廣（每個生產區域均有污水收集系統），污水水質變化大，且具有氧化性、高抑制性（LAS: 300mg/L）和高排放標準的實際，采用了具有先進水平的自動化控制系統，實現了水質在線分析和實時監測，達到了對設備運行、加藥量等參數的最優化控制。整個系統主控單元采用PLC、變頻器等自控產品，運用信息交換網絡與綜合管理系統來進行自動化管理，使污水處理系統在安全、穩定、高效運行的同時，達到了節能降耗的目的。
污水處理設施介紹
整個系統主要由污水收集部分（包括各集水井、污水管網、污水提升泵等）；污水處理部分（包括集水調節池、絮凝沉淀池、厭氧水解池、SBR反應池、污泥脫水設施等）；在線監測部分（包括ORP儀、超聲波液位計、DO儀、pH計、COD檢測儀等）以及自動化控制等部分組成。
圖2 系統網絡結構圖
自控系統簡介
該自控系統采用了西門子S7-300PLC作為中央數據處理控制單元；監控系統采用了可視程度高、功能強大的WinCC工控軟件；同時增加了觸摸屏TP270作為輔助備用監控操作。它實現了從進水到污泥濃縮等工藝、各級控制設備的集中監視和控制的功能：現場檢測儀、泵、閥等設備現場信號直接采集進入PLC，通過交換機將其采集的信號用工業以太網傳送至中心控制室的WinCC監控計算機，將運算結果直接在工控機上顯示，中控室操作人員通過終端了解設備運行狀況、污水處理情況等相關數據下達調度指令，直接控制現場設備，實現對設備的運行監控、事故和故障報警的人工干預及監控系統各種參數的修改和設置等，實現準確而有效的在線監控。
系統功能
操作人員在操作設備前必須進行登錄。根據不同操作人員的級別，系統自動判斷封鎖操作人員所能進行的操作。當報警發生時，當前操作員被記錄存檔。當客戶機用戶登陸瀏覽時，系統根據用戶名和密碼顯示和控制屏幕上的畫面及操作。無權限的用戶只能瀏覽畫面，不能修改設備控制參數。
監控系統以圖形或圖像的方式將工藝流程、設備狀態以及工藝布置圖顯示在主控機上。通過I/O輸入輸出數據、曲線等方式，監視各個液位、COD、氧化還原電位、溫度、pH值、DO值、泵閥的開關狀態、瞬時流量和累計流量等現場的監控點。
系統將采集到的電氣量、非電氣量、開關量（狀態量周期性采集和報警量中斷性采集）、 脈沖量等數據任務按定義周期自動進行存儲。存儲的數據可按曲線或數據列表的方式進行顯示，并提供歷史數據顯示、查詢等功能。這樣更加方便工作人員利用實時數據與歷史數據庫中的數據進行比較和分析，得出一些有用的經驗參數，對現有控制參數做出修正，以優化控制；并把一些必要的參數和結果顯示到實時畫面和報表中去。同時，通過工業以太網和交換機，與管理人員的顯示終端連接起來，實現數據共享，使得相關人員能隨時掌控污水系統的運行狀況，及時作出調度和決策，提高了系統的運行管理水平。
當某一模擬量（如流量、pH值、液位等）測量值超過設定范圍或某一開關量（如電機啟停、閥門開關）發生故障時，系統可快速檢測并根據組態發出不同等級的聲光報警提醒監控人員注意。報警發生時間、確認時間及排除時間、報警值、限位值、當前操作員等相應信息自動進行存檔。報警可手動消音，報警信息可存儲半年，以便進行故障分析和查詢。
小結
經過幾年的運行后，系統的各參數監測值已經基本穩定。在處理效率、處理成本及降低勞動者強度等方面，該自控系統有較大的優越性，詳細數據如表1、表2所示。
此控制系統運行準確、穩定、可靠，實現了對污水處理系統的安全運行監視、實時控制與調整、數據采集處理及查詢、設備運行維護管理等多項功能，操作簡單方便；大大提高了生產效率，有效地解決了生產中的很多問題，如處理過程中的突發故障報警等；降低了由于處理不及時造成的設備故障所產生的維護費用；減少了工人的勞動強度，達到了節能、降耗的目的；為污水處理創造了可觀的經濟效益和社會效益。
