污水廠改造及擴建自控系統項目案例
項目概述
本次工程包括對原污水處理廠一期改造及二期擴建，將總處理能力從1.0萬m3/d提升至1.5萬m3/d。該項目自控專業工程由永浩自控實施完成，最終實現污水處理全流程精準控制與高效管理。
一期改造部分保持現有中控系統及現場控制站硬件設備不變，新增一套遠程 IO 控制單元，用于采集一期改造部分設備的信號參數，并接入一期中控系統。新建二期涵蓋辦公管理系統、生產管理、自動控制系統、安防視頻監控系統及儀表等五大部分。
設計依據和規范標準
《城鎮排水系統電氣與自動化工程技術標準》CJJT120-2018
《給水排水儀表污水廠工程施工及驗收規程》CECS162-2004
《分散控制系統工程設計規范》HG/T 20573-2012
《可編程控制器系統設計規范》HG/T20700-2014
《自動化儀表工程施工及驗收規范》GB50093-2013
《自動化儀表選型設計規范》HG/T 20507-2014
污水處理廠自控工藝
污水處理廠采用 “改良 A2/O 生化池 + 二沉池 + 高效沉淀池 + 反硝化深床濾池” 的主體工藝，預處理依托一期粗格柵及提升泵房、細格柵及沉砂池，出水依托一期紫外消毒及計量明渠出水。消毒采用紫外消毒工藝，臭氣采用生物除臭濾池工藝，污泥處理采用高壓板框壓濾脫水工藝并外運。
自控系統架構
該自控系統架構采用 “三層分布式 ” 設計模型 ，實現從設備控制到數據管理的全流程閉環：
一、底層控制數據庫的歷史追溯與大數據分析。
底層以西門子 S7-1500 PLC 為核心，通過 PROFINET 協議連接現場設備，具備高速數據處理與熱插拔能力，負責執行實時控制指令，適配污水廠的實時性需求。
二、中層監控層現場交互：MCGSpro 觸摸屏提供本地圖形化操作界面，支持參數設置與設備狀態監控；中控集群：2 臺 SCADA 冗余服務器通過雙機熱備保障系統連續運行，實時采集生產數據；1 臺獨立數據服務器存儲工藝參數、報警記錄等，支持 MySQL/PostgreSQL 。
三、上層管理層工程師站：YH污水廠自控系統基于 TIA 與 KingView 深度集成開發，支持 PLC 編程、系統組態及固件升級，通過權限分級管理保障系統安全；操作員站：定制化監控界面聚焦實時流程顯示、設備控制、報警處理及報表查詢，實現分層級操作管理。
四、系統協同邏輯：通過YH污水廠自控系統無縫對接，打通 “控制指令下發 - 數據采集 - 監控分析” 全鏈路，雙機熱備與權限管理機制確保系統穩定性，適用于高可靠性污水廠自動化場景。
信息層——中央控制室
中央監控系統設置于綜合樓中央控制室，通過 10000M 以太光纖環網與現場控制站實現數據交換。系統配置了中央監控計算機、數據服務器、工程師站計算機、LED 屏、報警趨勢打印機、報表報告打印機、工業網絡交換機等設備，還可通過以太網交換機與管理系統進行數據交換。
污水廠自控系統完成全廠工藝設備的運行狀態、工藝過程參數的采集和監視,遠程控制相關設備、設定運行參數,配合工藝運行過程實現凈水處理的目的。實現報表打印、事故報警打印等功能。
控制層
現場控制站：現場控制站與設備控制單元通過工業以太網實現數據交換。現場控制站的設備用于本站自動控制、工藝參數采集和網絡連接的PLC系統，現場被控設備除了可由操作人員通過就地箱控制外,也可交給PLC進行自動控制。現場操作終端及中央監控主站作為人機接口,操作人員通過對屏上的按鈕的操作,由PLC可完成對相關設備的控制。
生化處理PLC控制站位于變配電間。監控范圍為改良AAO生化池、二沉池、鼓風機房、除臭生物濾池、進水流量計井、污泥回流泵房等。
污泥脫水系統PLC控制站：位于污泥脫水間。控制范圍為:污泥脫水間、貯泥池及污泥料倉。
加藥間PLC控制站，位于加藥間，范圍為加藥間。
一期改造粗格柵遠程IO控制單元。控制范圍為:粗格柵、除臭生物濾池。
設備層
過程監測設備：現場控制站 PLC與現場設備、儀表通過控制電纜、信號電纜連接。
根據工藝生產、控制過程的需求設置過程參數檢測儀表及水質分析儀表,為全廠自動化，系統提供檢測設備。為了及時準確地掌握進出水質及其變化過程,監測和控制污水處理流程的各個生產環節,改善操作環境,提高管理水平,永浩自控采用“艾拓利爾”品牌儀表，能夠準確、全面的反映污水廠水質參數和水量情況。
安防及視頻監控系統
視頻安防監控中心位于綜合樓中央控制室。安防及視頻監控系統包括安防系統、視頻監控系統。廠區圍墻安防系統采用變焦攝像機全天候監視圍墻情況,設置電子圍欄保證廠區的安全,防止非法闖入廠區警情的發生。一旦產生警情，系統可以聯動報警錄像機錄像、視頻切換及觸發警號，以便值班人員及時處理。圍墻安防攝像機圖像通過可遙控的畫面分割器將大門、圍墻監視視頻圖像分割，以便實現全部及局部監視，達到安防的目的。
視頻監控系統可以實現全廠生產區域重要設備的監控及廠區安防,便于中控室值班人員及時發現現場問題,排除故障以及對警情的及時處理,保證生產的正常進行。
項目成效
更高效的運營管理
該自動化系統減少人工巡檢強度。中控室一鍵掌握全廠狀態，故障響應速度提升50%以上數據自動記錄與分析，告別紙質報表，管理效率提升30%。
更智慧的節能降耗
根據水質變化智能調節曝氣量，年節省電費約15萬元；
加藥系統精準投加，減少藥劑浪費，年節約成本10萬元；
優化設備運行策略，延長關鍵設備壽命20%以上。
更綠色的環保效益
年減少碳排放約150噸，相當于種植8000棵；
出水水質穩定達標，助力當地水環境改善；
污泥處理效率提升，減少二次污染風險。
更安全的廠區環境
智能視頻+電子圍欄雙保險，非法闖入實時報警；
關鍵工藝段異常自動預警，避免突發事故；
歷史數據可追溯，便于事故分析與責任認定。
本系統不僅讓污水處理更智能、更省心，更以經濟+環保的雙重優勢，成為中小型污水廠升級的標桿案例。
投訴建議
提交
水廠取水泵站自控系統案例
都江堰小型污水處理廠自控項目
污水處理自控系統解決方案
取水泵站自控系統案例
水廠取水泵站自控系統案例