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  • 垃圾填埋場污水滲漏管理系統(tǒng)的應(yīng)用———OPTO 22在英國為垃圾填埋場工作提供基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)
    美國OPTO 22公司上海代表處

      在發(fā)達(dá)國家,每人每年平均產(chǎn)生0.5噸—1.25噸垃圾。但這些垃圾將堆在何處?根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)在美國每年將產(chǎn)生2.51億噸固態(tài)垃圾,大約32.5%的垃圾是可回收或堆肥,12.5%的垃圾可焚燒,還有55%的垃圾進(jìn)行填埋處理。在英國,垃圾填埋數(shù)據(jù)同樣在攀升。目前,英國大量的市政垃圾(超過85%)被送至垃圾填埋場。


     
      英國當(dāng)?shù)卣峁┙ㄔ炖盥駡龅耐恋?,處理家庭及其他類垃圾。但這些土地不會(huì)永久性成為垃圾填埋場。土地作為垃圾填埋場15年后,該土地必須完好無損歸還。這便需要收集、處理、排除滲漏污水,在濕度大及雨水滲入垃圾的情況中會(huì)發(fā)生污水滲漏。當(dāng)水滲入固態(tài)垃圾中,它會(huì)造成污染(有機(jī)及無機(jī)化學(xué)物質(zhì)、金屬、生物垃圾)并變成滲漏污水。


      當(dāng)它到達(dá)地下水或公共下水道系統(tǒng)前,防漏及滲漏污水處理是極其關(guān)鍵的,不僅要保持垃圾填埋場的完善環(huán)境,還要服從管制條約。例如1975年的有害垃圾沉淀事件,沒有達(dá)到規(guī)范,而導(dǎo)致巨額罰款。所以,負(fù)責(zé)垃圾填埋項(xiàng)目的自動(dòng)化及控制專家必須應(yīng)對滲漏污水,并確保建立的排水參數(shù),以順利排出污水。主要參數(shù)包括:

      收集滲漏污水

      遠(yuǎn)程監(jiān)控污水滲漏程度

      從滲漏污水中去除甲烷及氮?dú)?/p>

      控制滲漏污水PH值高于排入公共下水道系統(tǒng)的水

      報(bào)警及任何關(guān)鍵事件

      事件記錄及所有處理問題數(shù)據(jù)收集

      垃圾填埋場數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程存檔

     

    System Devices 系統(tǒng)設(shè)備公司, Opto 22集成商
      位于英國的系統(tǒng)設(shè)備公司是Opto 22的系統(tǒng)集成商,提供自動(dòng)化系統(tǒng),及技術(shù)支持。公司配備自動(dòng)化及監(jiān)控系統(tǒng)、管理控制及數(shù)據(jù)采集(SCADA)、機(jī)器人方面的專家。在近幾年,公司為多個(gè)垃圾填埋工作提供控制系統(tǒng),不僅滿足其當(dāng)前需要,而且非常靈活,無需改變軟硬件即可進(jìn)行擴(kuò)展。根據(jù)英國系統(tǒng)設(shè)備公司Darren Weissenborn所說,這些滲漏污水管理系統(tǒng)均使用Opto 22 SNAP PAC可編程自動(dòng)化控制器及I/O作為關(guān)鍵組件,使垃圾填埋場操作人員與垃圾填埋相連接,連續(xù)控制,并從泵、閥門及其他分站、水池、控制中心、所有獨(dú)立站點(diǎn)的設(shè)備獲得數(shù)據(jù)。

    泵水及處理
      垃圾填埋場非常龐大,沿著周邊常有一些不同種類耐用的、防刺穿合成塑料(例如高密度聚乙烯),用以確保堆集的垃圾不被雨水沖走,防止污染周圍土地或河流。Weissenborn說在Lancashire垃圾填埋場滲漏污水通過管道引入填埋場周圍的井中,再用水泵抽出后送回大型水池中,作為儲(chǔ)存和處理。控制井內(nèi)液位防止溢出是非常有必要的,為此每個(gè)井配有各自的控制單元,帶I/O匯總?cè)缌髁考耙何粩?shù)據(jù)。

     
    污水滲漏


      特別地,位于Lancashire的垃圾填埋場的污水滲漏管理系統(tǒng),該系統(tǒng)使用基于機(jī)架式的PAC,作為主控制器。這款控制器可連接以太網(wǎng),允許進(jìn)入有線及無線的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)有效、廣泛的監(jiān)控與管理。該系統(tǒng)數(shù)字輸入包括電導(dǎo)傳感器界面及浮球開關(guān),探測站點(diǎn)的液位。數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)數(shù)十個(gè)控制閥門,像泵一般工作,驅(qū)散滲漏污水中的化學(xué)物質(zhì)。模擬輸入可追蹤PH值、化學(xué)罐數(shù)值、壓力值;而模擬輸出改變設(shè)備的操作工藝參數(shù),如供料及污泥泵。

     
      “控制單元界面與每個(gè)泵相互協(xié)調(diào)”,eissenborn說。“它們與傳感器相連接,控制何時(shí)以及基于設(shè)定的液位泵多久運(yùn)行一次。我們通過Modbus/TCP用無線以太網(wǎng)連接通訊,監(jiān)控溫度、液位、泵的狀態(tài)及任何錯(cuò)誤狀態(tài),Modbus/TCP一種應(yīng)用層工業(yè)協(xié)議,我們的設(shè)備與Opto 22硬件均支持這種協(xié)議”。系統(tǒng)調(diào)節(jié)泵運(yùn)作,增加中和物質(zhì),用PH調(diào)節(jié)劑提高或減弱PH值,或者治理水質(zhì),防止輸送管被腐蝕、溶解,影響水的輸送。一旦污水滲漏的氨及PH值服從規(guī)定的方針,最終將排入公共管道系統(tǒng)。


     如圖堤岸防止填埋場溢出污染環(huán)境


      Weissenborn說盡管監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集通過分布式控制單元操作,所有的控制由位于填埋控制中心的SNAP PAC主控器進(jìn)行控制。經(jīng)公司設(shè)計(jì),控制器執(zhí)行最優(yōu)化操作,近距離調(diào)節(jié)水池與井中的液位,自動(dòng)決策其水量關(guān)系。例如,SNAP PAC提供壓力輸出給執(zhí)行開關(guān)(變速驅(qū)動(dòng))設(shè)置泵的速度。根據(jù)水池與井的情況,選擇不同的差壓值可減慢或加速泵的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液位在允許范圍內(nèi),控制系統(tǒng)自動(dòng)減速運(yùn)行。不僅優(yōu)化了操作,也延長了填埋場中價(jià)格昂貴的泵的使用壽命。


      磚墻在填埋場被設(shè)計(jì)為防溢出的,可承受污水滲漏。大多數(shù)污水滲漏處理代替了“堤岸”區(qū)域。Weissenborn說,垃圾填埋場測試氨水液位及PH值??刂葡到y(tǒng)調(diào)節(jié)泵運(yùn)作,增加中和物質(zhì),用PH調(diào)節(jié)劑提高或減弱PH值,或者治理水質(zhì),防止輸送管被腐蝕、溶解,影響水的輸送。一旦污水滲漏的氨及PH值服從規(guī)定的方針,最終將排入公共管道系統(tǒng)。


    人機(jī)界面及警報(bào) 


    模擬數(shù)字I/O端口通過Modbus /TCP與網(wǎng)絡(luò)開關(guān)無線連接,輸送數(shù)據(jù)給控制器

     

       如Weissenborn所說,如果填埋場發(fā)生超出規(guī)定操作范圍的情況,控制系統(tǒng)獲取錯(cuò)誤并及時(shí)發(fā)出報(bào)警是極其重要的。因此,英國系統(tǒng)設(shè)備公司污水滲漏管理系統(tǒng)在一下情況會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào):低化學(xué)液位、不正常的閥門或泵狀態(tài),泵動(dòng)作失敗,危險(xiǎn)的PH值、甲烷以及氨水濃度。整個(gè)系統(tǒng)及報(bào)警都在填埋場控制中心的SCADA計(jì)算機(jī)的HMI屏幕可見,系統(tǒng)監(jiān)測到任何警報(bào)狀態(tài),就記錄在計(jì)算機(jī)中,以校正問題。對于外部報(bào)警,無論何時(shí)填埋場出現(xiàn)危機(jī),如電力損失或者接觸開關(guān)動(dòng)作失敗,還有泵動(dòng)作失敗、低化學(xué)液位等,Opto 22 SNAP PAC控制器向指定手機(jī)發(fā)送短消息報(bào)警(即文字消息)。


    獲取數(shù)據(jù)
      通過安全的包圍整個(gè)站點(diǎn)的有線/無線以太網(wǎng)連接監(jiān)測現(xiàn)場情況,所有收集的數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)于SCADA計(jì)算機(jī)的硬盤中,它負(fù)責(zé)歷史數(shù)據(jù)的收集并滿足記錄。為了更好做到這點(diǎn),英國系統(tǒng)設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),充分利用

     

    SNAP PAC雙以太網(wǎng)界面。
      “我們已成功分割我們的網(wǎng)絡(luò),使用一個(gè)控制器的以太網(wǎng)口,專用于監(jiān)測與控制,其余的控制器用于與計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)庫通訊,”Weissenborn說。“這個(gè)設(shè)計(jì)提供了更好的網(wǎng)絡(luò)流量管理,并降低了建立嵌入式防火墻的風(fēng)險(xiǎn),防火墻將填埋場與病毒或其他可能進(jìn)入公司網(wǎng)絡(luò)的威脅相隔離。


    遠(yuǎn)程連接
      垃圾填埋場操作人員必須確定自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以最優(yōu)化管理污水滲漏,而且還可以匯總確認(rèn)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)是排出和疏散污染物的標(biāo)準(zhǔn),、而不能在未達(dá)標(biāo)時(shí)排入公共下水道系統(tǒng)。由于填埋場遠(yuǎn)離居民住宅區(qū),這些自動(dòng)化系統(tǒng)必須提供安全的、遠(yuǎn)程連接相關(guān)責(zé)任人員。為了滿足這需求,英國系統(tǒng)設(shè)備有限公司一旦發(fā)生問題,系統(tǒng)將發(fā)送短消息通知員工,并通過ADSL寬帶以及安全虛擬網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)軟件遠(yuǎn)程連接。通過這個(gè)方法,實(shí)現(xiàn)對任何故障問題的糾正及原因鑒別。


      “如今我們擁有污水滲漏管理系統(tǒng),我們設(shè)計(jì)了控制程序,定義了操作參數(shù),覆蓋了填埋場整個(gè)設(shè)備及儀器,”Weissenborn說。“系統(tǒng)也為我們提供歷史數(shù)據(jù),長時(shí)間存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,優(yōu)勢在于它是可組合、適應(yīng)性強(qiáng)的,因此我們能夠簡便地為其他填埋場客戶制定系統(tǒng)、對系統(tǒng)進(jìn)行變動(dòng)。


     

    選擇OPTO 22公司 SNAP PAC系統(tǒng)的 六大理由

        1       簡單易操作 SNAP PAC系統(tǒng)由四個(gè)部分統(tǒng)一整合而成:軟件、控制器、智能處理器和I/O。系統(tǒng)建立、調(diào)試程序,以及故障維護(hù)都更簡便,大大減少了系統(tǒng)開發(fā)及投入運(yùn)行的時(shí)間。   2       更低的長期成本 SNAP PAC系統(tǒng)的成本低于許多PLC系統(tǒng),并且由于軟件是免費(fèi)的,您不需要投入高昂的費(fèi)用,便可投入使用該系統(tǒng)。我們?yōu)槟峁┟赓M(fèi)的培訓(xùn)以及技術(shù)支持,因此對于設(shè)備的整個(gè)使用期來測試,系統(tǒng)成本會(huì)大幅降低。   3       適用于多類自動(dòng)應(yīng)用的SNAP PAC系統(tǒng) SNAP PAC系統(tǒng)功能強(qiáng)大。一套系統(tǒng),便可用于多個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目中,幫助您完成過程控制、離散自動(dòng)化、能耗管理、數(shù)據(jù)采集,甚至遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。 分布式智能,幫助您隨時(shí)隨地方便地添加I/O。擁有了有線/無線控制器及I/O,您就可根據(jù)實(shí)際所需,將有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換到無線網(wǎng)絡(luò),或者立即實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊。 靈活的硬件讓您無需浪費(fèi)更多的投資,節(jié)省了金錢及時(shí)間。   4       高級編程工具 SNAP PAC系統(tǒng)的編程方式采用直觀的流程圖,也可運(yùn)用更高級的腳本語言,或者結(jié)合兩者一起使用。這兩種方法所包括的指令,用于標(biāo)準(zhǔn)的過程控制以及離散自動(dòng)化的功能塊、浮點(diǎn)型數(shù)字、串行處理、排列、子程序、指針變量等,其他的高級工具用于復(fù)雜的應(yīng)用。 5       連接到第三方軟件及設(shè)備 SNAP PAC控制器及智能處理器,支持OPC、Modbus/TCP、EtherNet/IP。可簡易地將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并直接從硬件發(fā)送郵件。該系統(tǒng)也可以簡單地使用Modbus、DNP、BACnet、CAN或任意基于串口的設(shè)備、儀器,進(jìn)行通訊。   6       業(yè)界最好的I/O 憑借著業(yè)內(nèi)最佳的保障:多數(shù)SNAP I/O模塊終身保用。每個(gè)模塊出廠前都經(jīng)過獨(dú)立測試,而不是抽樣測試。SNAP PAC系統(tǒng)可以配置從幾個(gè)I/O點(diǎn)到數(shù)千個(gè)I/O點(diǎn)。您可按需,根據(jù)信號(hào)類型,選擇高可靠性的模擬量、數(shù)字量、串口模塊。電壓、電流、交流、直流、熱電偶、RTD、電源檢測器、RS-232、RS-485、Profibus、運(yùn)動(dòng)控制、應(yīng)變測試等等,都可與SNAP PAC系統(tǒng)一同連接。         關(guān)于SNAP PAC系統(tǒng) SNAP PAC系統(tǒng)是Opto 22公司出品,軟硬件集成的系統(tǒng),用于工業(yè)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。簡化了對自動(dòng)化系統(tǒng)了解、選擇和采購的復(fù)雜過程,SNAP PAC系統(tǒng)由以下四部分組成:   PAC Project 軟件套件----簡單易用的基于流程圖的編程方式、HMI(人機(jī)界面)、可選的OPC客戶端以及數(shù)據(jù)庫連接軟件。   SNAP PAC控制器----獨(dú)立式和基于機(jī)架式的工業(yè)控制器;有線/無線模塊可選。   SNAP PAC智能處理器----智能I/O處理器,用于分布式控制。也可選擇有線/無線模塊。   SNAP I/O----模擬量、數(shù)字量、串口量、特殊功能I/O模塊,可與現(xiàn)場設(shè)備、儀器、傳感器相連接。所有I/O模塊可交替與標(biāo)準(zhǔn)的以及有線/無線智能處理器一同工作。   這四個(gè)簡單,又具有很大靈活性的系統(tǒng)組成部件,可處理任何情況,從最基本的設(shè)備監(jiān)控到完整的工廠自動(dòng)化。         通訊網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議 SNAP PAC系統(tǒng)自帶Ethernet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,因此您無需擔(dān)心成本,以及額外添加網(wǎng)絡(luò)通訊卡的麻煩。系統(tǒng)中的分布式I/O可運(yùn)行在以太網(wǎng)或串行網(wǎng)絡(luò),也可同時(shí)運(yùn)行于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。另外,您可以與大量的串行設(shè)備通訊,例如條形碼閱讀器、RFID閱讀器、串口顯示器、modem等。   由于SNAP PAC系統(tǒng)運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet網(wǎng)絡(luò),可直接與計(jì)算機(jī)、基于Ethernet的設(shè)備相互通訊,使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議包括TCP/IP、UDP/IP、郵件傳輸協(xié)議SMTP、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP、Modbus/TCP、及用于Allen-Bradley PLC系統(tǒng)的EtherNet/IP等。         關(guān)于OPTO 22 Opto 22公司研發(fā)并制造應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、能耗管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集的軟硬件設(shè)備。Opto 22的產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)化的,用于商業(yè)網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)中,以簡單易用、創(chuàng)新、高品質(zhì)、高可靠性而聞名世界。Opto 22的輸入/輸出以及控制系統(tǒng),允許客戶從所有的設(shè)備、電子儀器儀表監(jiān)測、控制、采集數(shù)據(jù),這些都是項(xiàng)目運(yùn)行的關(guān)鍵。Opto 22產(chǎn)品適用于自動(dòng)化終端用戶、OEM,信息技術(shù)及操作人員已經(jīng)為全球10,000套設(shè)備安裝了該產(chǎn)品。公司始建與1974年,總部位于美國加州的Temecula。Opto 22的產(chǎn)品通過全球網(wǎng)絡(luò)的分銷商及系統(tǒng)集成商出售。預(yù)知更多信息,請聯(lián)系Opto 22上海代表處,電話:021-58358249,郵箱:optochina@opto22.com。網(wǎng)址:www.opto22.com.cn。

     
     
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