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任何一項工藝或者設備的研發生產應用必然要經過小試、中試的階段。

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

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，取得可靠的數據，使之與其他相關技術匹配，與生產實際相符合，與社會需要相一致，從而使新技術順利應用到生產中，將新產品成功地推向市場。

有許多環保綜合治理企業和工程公司都有自己的研發成果，但是缺少提供小試中試定制化技術服務企業的渠道，為解決企業中試小試需求，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。本期為大家帶來的是在線監控廢水處理綜合實驗系統。

系統介紹

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

在線監控廢水處理綜合實驗系統涵蓋了行業內主流工藝單元，通過采用不同工藝單元對相同的水質進行處理，可得出不同工藝對此類水質的處理效果差異。同時系統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，以完成對特殊水質的處理。系統對控制參數可實現在線監測與自動控制，數據集中顯示和記錄，通過參數調節可達到預期的處理效果。

系統特色

01全面覆蓋應用現場的典型工藝

在線監控廢水處理綜合實驗系統分為一級物化處理，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，再現了污水處理工廠典型的工藝流程。

02工業自動化實現人機交互

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

自動化控制系統采用工控機，plc系統，操作器及儀表組成。

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

整個實驗室系統以多臺計算機為共用操作平臺，統一建立在工業以太網之上，實現了數據的遠程采集以及現場設備的遠程監控。

仿真實驗室工藝流程

01一級水處理系統

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

二級系統以厭氧（缺氧）、好氧生物處理為主導，體現了當前厭氧、缺氧、好氧技術中的典型工藝，系統可以串接組合成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節池以及旁路系統，根據原污水cod含量的不同或者教學課程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

仿真實驗室控制系統

整個污水處理裝置按照安全可靠、技術先進、經濟合理的原則，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、設備運行狀態的檢測及故障報警。控制系統包含中央控制系統、plc控制系統、硬件系統和軟件系統。

01中央控制系統

中央控制系統設置一套操作員站，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，各工藝參數畫面，工藝參數變化趨勢畫面，故障畫面，設備運行狀況畫面等。同時，具有數據存取、畫面顯示、參數處理、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，及時掌握各環節情況。

02plc控制系統

每一級處理工藝設置一套plc控制系統，并提供安裝于室內的plc控制柜。系統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，由其進行自動控制；手動：設置就地按鈕盒，實現各級設備的就地手動啟停控制。plc控制柜留有與上位控制系統的接口（以太網），將設備的運行、故障信號輸送到中央控制室集中系統上，便于監控。

03硬件系統

硬件系統包括可編程控制器（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

軟件系統包括組態王軟件和功能畫面設計。可視化操作界面，使組態現場工藝流程畫面，生動、形象；能夠采集現場所有模擬量和數字量的信號，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。

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。通常每個設備都有工作、自動和故障三個狀態，只有當設備處于自動狀態、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。

報警功能是監控系統必須具有的重要功能。所有用電設備出現故障，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據庫。

案例應用

運行畫面

報警畫面

實時曲線

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