零点C系列分布式IO在水处理行业的应用

  随着人类社会和工业现代化的持续不断的发展，水资源短缺问题日渐严重。对城市生活垃圾污水处理工艺来优化并实现自动化控制，在提升污水处理效率，从而在节省资金和改善环境质量等方面，具有深远的理论意义和实际价值。

  污水处理的工艺流程大致分为：预处理，生化处理，深化处理。在污水处理厂的升级改造过程中，科技革新至关重要，行业的转型升级，离不开新技术和高科技的保障与支持。

  污水处理厂采用西门子1500作为主控PLC，设于中控室，并使用零点ES系列交换机搭建环网平台，各个工艺段采用CN-8032-L模块作为从站，通过IO实现工艺段的数据采集和控制，通过接入环网交换机，传入PLC进行控制。

  1、预处理段：本段设置一台CN-8032-L作为从站。预处理段包含粗细格栅和曝气沉砂池的控制，通过CT-121F模块和CT-222F模块实现对格栅的远程启停控制，曝气沉砂池是成套设备厂商提供，对外提供了485接口，并支持标准ModbusRTU协议，利用CT-5321模块进行与曝气沉砂池通讯实现监控，与进水和格栅实现联动。

  2、碳源投加间：为保证总氮达标排放，通过外加碳源降低污水中总氮的量，该工艺段通过配置多个流量计和开关阀，实现对药液的自动配置，站点同样设置CN-8032-L作为从站，CT-121F模块和CT-222F模块用于控制开关阀，使用PNM02 V2.0网关实现对现场8套流量计的瞬时流量和累计流量的采集，接入环网后直接传入PLC中。

  3、生化池/二沉池：此处两个工艺点共用同一个从站，使用一块CN-8032-L模块，挂载CT-121F,CT-222F,CT-3238,CT-4234模块，实现对生化池中的潜水搅拌器，内外回流泵，剩余污泥泵，对二沉池的刮泥机，回流泵等设备的启停控制，其中剩余污泥泵应该要依据脱泥间的需求控制频率大小，所以采用变频控制，本站采用CT-3238模块采集变频器的电流信号，再通过CT-4234模块输出4-20mA控制变频器频率，实现控制，并实时检测ORP,溶解氧等水质信息。

  4、PAC加药间：此处加药间跟碳源投加间类似，设置一台CN-8032-L作为从站，经过控制开关阀和监控流量计数值，来实现药液的自动配置。

  5、纤维滤池：针对污水进行深化处理，单独一套控制管理系统进行控制，使用了西门子1200作为主控设备控制，针对现场共计6套滤池分别设置6套CN-8032-L站点，实现滤池系统的控制，并通过S7通讯与中控1500PLC完成数据交互。

  此外还有配套的工艺段，包括风机房，脱泥设备，除臭设备，进出水在线检测等。

  其中风机房采用成套设备厂商提供的整套风机，支持Modbus-RTU通讯协议，由于风机数据量较多，使用CT-5321的话插槽受到限制，所以针对风机的数据本项目采用PNM02网关进行数据采集，将现场共计5套风机由一台网关实现数据采集，并接入网络。

  进出水在线设备接口用于通讯，但是却需要同时被上位机和DTU终端采集，这里用到我们的ODOT-S4E2网关，网关提供四个独立串口，将串口1设置为主站用于采集进出水检测仪的数据，串口2用作从站提供给DTU设备读取数据，同时网关提供转换后的Modbus TCP协议，供上位机读取数据。

  通过使用先进的污水处理工艺和自动化控制技术，该污水处理厂实现了高效、稳定、环保的运营，零点分布式IO实现为工厂的升级改造提供了有力支持。同时，通过科技革新和行业转变发展方式与经济转型，该污水处理厂在提升污水处理效率、节省资金和改善环境质量等方面取得了显著成果。