污水處理自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用資料

1、污水處理自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用1.張衛(wèi)2.陳文會（1.山西大唐國際云岡熱電有限責(zé)任公司山西大同037039;2.大同第一熱電廠山西大同037039）摘要：介紹了PLC自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置，并對控制系統(tǒng)的5種操作方式和控制程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞：PLC;污水處理；控制系統(tǒng)中圖分類號：X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的迅速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)已漸漸應(yīng)用到污水處理工藝過程監(jiān)測過程中，結(jié)束了以往污水處理全部用人工或簡單的電器控制的落后局面。云岡熱電2X220MW機(jī)組污水處理自動控制系統(tǒng)為了適應(yīng)機(jī)組總體自動化水平的要求，在設(shè)計(jì)中采用了PLC自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，其工藝過程主要分為污水的引入處

2、理、氧化溝生物反應(yīng)池處理、沉淀池處理、污泥處理、過濾器及超濾處理等，其工藝流程見圖1。1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置由于該廠的污水處理設(shè)備相對比較分散，為減少大量現(xiàn)場走線、有效對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、分析、管理和優(yōu)化，自動控制系統(tǒng)采用集中管理，分散控制”的原則，由中央控制室、2個(gè)PLC現(xiàn)場控制站和工業(yè)以太網(wǎng)組成全廠計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)，其控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。其中上位機(jī)、集線器HUB、打印機(jī)位于中央控制室，2個(gè)PLC位于現(xiàn)場控制站。采用這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)中央操作站兩臺上位機(jī)互為熱備，主要現(xiàn)場控制站PLC1,PLC2主機(jī)熱備和電源熱備以及工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)冗余。這種關(guān)鍵環(huán)節(jié)的冗余設(shè)計(jì)可以大大提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性

3、。1.1可編程序控制器1號和2號PLC柜采用美國ModiconTSXQuantum系列，此系列的PLC為滿足開放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連接和現(xiàn)場總線連接等應(yīng)用技術(shù)提供了多種網(wǎng)絡(luò)選擇，支持具有較強(qiáng)的靈活性，可實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備和無擾切換，所有模塊均能帶電拔插，能夠確保無值守安全運(yùn)行。這種可編程序控制器適用于中、小規(guī)模的過程自動化，標(biāo)準(zhǔn)化的硬件技術(shù)、模塊式結(jié)構(gòu)和具有很強(qiáng)功能的編程器，使得該自動化裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具有如下特點(diǎn)：第一，裝配和連接簡單，容易使用；第二，采用插件式模板，更換容易；第三，通過各種不同的輸入輸出電壓，以及對輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)和存儲器的精細(xì)分級，使得該裝置具有較強(qiáng)的配置適應(yīng)能力；第四，在所有符

4、合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用中，不需要通風(fēng)冷卻裝置；第五，因程序在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了分塊，以及標(biāo)準(zhǔn)程序塊的應(yīng)用，使得編程工作大大簡化；第六，通過它自己的通信處理器和局部網(wǎng)，可方便地同其他自動化裝置及計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。現(xiàn)場各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的參數(shù)，包括水位、溫度、流量、溶解氧濃度等模擬量，由對應(yīng)的一次儀表傳感器或變送器檢測出來并轉(zhuǎn)變?yōu)?mA2OmA電流信號，經(jīng)屏蔽電纜送至各個(gè)子系統(tǒng)的輸入模件，由PLC通過各種模塊接口采電流信號，同樣模擬量控制信號由PLC控制單元輸出模件輸出，以后以4mA20mA電流形式送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。1.2操作員工作站操作員工作站硬件采用兩臺研華IPC610工業(yè)計(jì)算機(jī)，軟件采用IFIX軟件。

5、IFIX是IntellutionDynamics工業(yè)自動化軟件解決方案家族中的HMI/SCADA軟件組件。IFIX專為Windows2000而設(shè)計(jì)，可以準(zhǔn)確地監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程的所有環(huán)節(jié)。IFIX可以實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)并且將重要的信息傳輸給操作員和管理人員，同時(shí)通過容易理解的畫面將數(shù)據(jù)反映出來，用戶可對生產(chǎn)過程作出迅速有效的決定。1.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信ModiconTSXQuantum系列的PLC模塊兼有Eth.Emet,TCP/IP和Modbus三種開放的、通用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。上位機(jī)和各分控站之間通過總線冗余工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議采用TCP/IP。通信介質(zhì)是抗干擾能力強(qiáng)的四芯多模光纖，傳輸速度是

6、100Mb/s。若系統(tǒng)需要擴(kuò)展管理計(jì)算機(jī)，只需增加1個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器，便可與監(jiān)控計(jì)算機(jī)共享資源。1 .4雙機(jī)熱備系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備其實(shí)是一種容錯(cuò)冗余系統(tǒng)，冗余系統(tǒng)按工作方式分為并聯(lián)冗余和旁待冗余，本系統(tǒng)上位機(jī)采用旁待冗余，兩套系統(tǒng)互為備份，負(fù)責(zé)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，主機(jī)和從機(jī)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，正常情況下主機(jī)處于工作狀態(tài)，從機(jī)處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機(jī)發(fā)現(xiàn)主機(jī)異常，就會在很短的時(shí)間內(nèi)代替主機(jī)，進(jìn)行檢測并保護(hù)歷史數(shù)據(jù)。PLC1和PLC2現(xiàn)場控制站各有兩套硬件配置相同的系統(tǒng)，分為主系統(tǒng)和后備系統(tǒng)，正常情況下，主系統(tǒng)進(jìn)行控制工作，并通過CHS(熱備處理模件)把遠(yuǎn)程I/O數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)送到后備系統(tǒng)中，使兩個(gè)系統(tǒng)

7、的數(shù)據(jù)庫有相同的內(nèi)容。當(dāng)主系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，CHS將在很短的時(shí)間內(nèi)將控制工作從主系統(tǒng)切換到后備系統(tǒng)。切換之后，整個(gè)PLC系統(tǒng)進(jìn)入備份系統(tǒng)進(jìn)行工作。CHS提供兩個(gè)系統(tǒng)之間的高速通信和故障切換功能，即負(fù)擔(dān)著主處理器和后備處理器之間的數(shù)據(jù)傳遞和信息交換作用，確保后備系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)表是主系統(tǒng)的拷貝。2 PLC系統(tǒng)控制模式及控制程序設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)的控制模式本控制系統(tǒng)采用程控、遠(yuǎn)控及就地操作相結(jié)合的控制方式，程序控制設(shè)置必要分步，成組或單獨(dú)操作等功能，還設(shè)有必要的步驟、時(shí)間和狀態(tài)指示以及連鎖和閉鎖。本控制系統(tǒng)共設(shè)就地手操、程控點(diǎn)操、步操、半自動、自動5種操作方式。就地手操：當(dāng)就地手操時(shí)，相應(yīng)的設(shè)備可以從整個(gè)系

8、統(tǒng)設(shè)備中解列出來，由操作人員就地控制設(shè)備，如泵動力柜、電磁閥箱上，通過按鈕進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備的一對一操作。(1) 程控點(diǎn)操：操作人員可以通過鍵盤或鼠標(biāo)，對現(xiàn)場設(shè)備的閥門、泵、風(fēng)機(jī)的開停進(jìn)行一對一的遠(yuǎn)方操作。(2) 程控步操：操作人員可以通過鍵盤和鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備步序的成組操作。半自動：操作人員可以在人工干預(yù)下，通過鍵盤或鼠標(biāo)進(jìn)行選擇操作。若是各床體運(yùn)行失效選擇再生程序，能自動地從再生第一步到最后一步完成該段操作程序。自動：當(dāng)系統(tǒng)啟動以后，按照系統(tǒng)的工藝流程和不同工藝狀況，通過執(zhí)行與工藝要求一致的控制程序，根據(jù)程序步和程序段的轉(zhuǎn)換條件自動地進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)水處理自動操作。在自動及半自動方式下，各步序時(shí)間

9、可由操作人員在CRT上設(shè)置修改，運(yùn)行及再生時(shí)各步序時(shí)間將在CRT上顯示。2.2控制程序設(shè)計(jì)主要分粗細(xì)格柵控制、潛水泵控制、脫氣絮凝控制程序的設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)和工藝要求而定,池控制、生物反應(yīng)池含氧量控制、過濾器的控制、超濾的控制、污泥回流控制等部分。本系統(tǒng)采用的oncept2.0編程軟件是基于MicrosoftWindows下的PLC編程軟件套件，借助于熟悉、標(biāo)準(zhǔn)的編輯器，可在同一數(shù)據(jù)庫中使PLC程序、通信、診斷等有機(jī)地結(jié)合在一起。2.2.1 進(jìn)水的控制通過在進(jìn)水管中安裝電磁流量計(jì)實(shí)時(shí)測量進(jìn)水流量，在現(xiàn)場及中央控制室的電腦顯示器上顯示預(yù)處理進(jìn)水泵站的液位值，并根據(jù)該液位值的高低控制3臺進(jìn)水提升

10、泵的啟停，使3臺提升泵的運(yùn)行時(shí)間基本保持平衡。在調(diào)節(jié)池中設(shè)置了pH計(jì)，可以測定瞬時(shí)進(jìn)水pH值，以反映進(jìn)水水質(zhì)是否符合處理要求。進(jìn)水pH值的設(shè)定要求范圍是4.09.0,當(dāng)進(jìn)水pH值不在此范圍內(nèi)時(shí)，中央控制室的電腦顯示器會發(fā)出聲光報(bào)警信號，并自動關(guān)閉進(jìn)水閘門，以保證出水水質(zhì)。2.2.2 粗細(xì)格柵的控制在粗、細(xì)格柵前后均設(shè)置了超聲波液位差計(jì)，并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上實(shí)時(shí)顯示粗、細(xì)格柵前后液面的液位差值。根據(jù)本廠的處理水質(zhì)水量設(shè)定了工藝值，當(dāng)前后液位差值大于或等于該工藝值時(shí)，可以對粗、細(xì)格柵的連鎖啟停自動實(shí)現(xiàn)。2.2.3 潛水泵的控制本系統(tǒng)共有2臺潛水泵，考慮到其中一臺長期工作，易發(fā)生設(shè)備故障

11、，故在實(shí)際使用中設(shè)置成輪流啟動方式，以達(dá)到既有備用，又不讓其長期擱置不用的目的。2.2.4 生物反應(yīng)池含氧量的控制生物反應(yīng)池中污水含氧量的控制是污水處理過程控制中比較關(guān)鍵的任務(wù)。在程序設(shè)計(jì)中，根據(jù)生物反應(yīng)池運(yùn)行的不同階段，比較實(shí)測的污水溶解氧濃度與設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)對生物反應(yīng)池中曝氣轉(zhuǎn)刷的優(yōu)化控制，自動調(diào)整轉(zhuǎn)刷的高低速、運(yùn)行臺數(shù)和曝氣時(shí)間，同時(shí)聯(lián)動控制進(jìn)、出水堰門的開啟和關(guān)閉，使設(shè)備的運(yùn)行在滿足工藝要求、保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，最大限度地降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本。生物反應(yīng)池溶解氧調(diào)節(jié)控制原理見圖3o2.2.5 二沉池的控制在二沉池中設(shè)置1臺泥位計(jì)，當(dāng)在線監(jiān)測泥位值偏高時(shí)，可自動調(diào)節(jié)刮吸泥機(jī)、排泥設(shè)備

12、，將剩余污泥外排，防止沉淀污泥發(fā)生腐爛。2.2.6 過濾器的控制按照工藝的要求，在整個(gè)污水處理過程中，過濾器起著非常重要的作用，而過濾器的工作效果取決于濾料臟物的反洗控制。此工程共有3臺過濾器，每臺過濾器均配置4個(gè)電控氣動蝶閥：過濾進(jìn)水閥、過濾出水閥、反洗進(jìn)水閥、反洗出水閥及反洗電機(jī)，其控制程序?yàn)椋菏紫却蜷_過濾進(jìn)水閥，緊接著打開過濾出水閥，正常過濾。當(dāng)過濾時(shí)間達(dá)到預(yù)先設(shè)定值或流量小啟動反洗泵，打開反于一定值時(shí)，手動強(qiáng)制反洗，則程序開始進(jìn)行反洗。關(guān)閉過濾進(jìn)水閥和出水閥,洗進(jìn)水閥和出水閥，開始水洗，3m1n后啟動反洗電機(jī)攪拌濾料，經(jīng)7min停止反洗電機(jī)，1min后停止反洗泵，關(guān)閉反洗進(jìn)水閥，靠余壓

13、排水和穩(wěn)定濾料Imin后關(guān)閉反洗出水閥，此時(shí)反洗結(jié)束?；谝陨峡刂埔螅捎每删幊炭刂破鬟M(jìn)行控制，將過濾、反洗及水量等控制進(jìn)行全面考慮，把這幾種控制作為一個(gè)有機(jī)的整體進(jìn)行統(tǒng)一控制。2.2.7 超濾的控制采用高分子材料制成的中空纖維式的超濾膜元件，主要去除水中的大分子有機(jī)物和膠體物質(zhì)，部分降低水中的COD及細(xì)菌含量。懸浮物的去除率可達(dá)100%,膠體鐵的去除率一般達(dá)99%,微生物的去除率一般達(dá)99.9%,出水濁度一般小于0.1NTU,出水一般SDIV1。采用超濾工藝有如下特點(diǎn)：第一，出水水質(zhì)穩(wěn)定，基本不受原水水質(zhì)波動的影響；第二，減少了藥劑添加，從而降低運(yùn)行成本，減少排放對環(huán)境造成的影響；第三，可

14、延長反滲透膜的使用壽命，降低清洗的頻率；第四，增大反滲透膜的通透率(常規(guī)預(yù)處理，反滲透膜的通透率為8GFD),降低反滲透裝置的投資費(fèi)用；第五，操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)過以上工藝處理，水中大部分的懸浮物、細(xì)菌、微生物、膠體等均被除去，滿足水質(zhì)再利用要求。3結(jié)語本系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，處理后的污水可以回收再利用，完全達(dá)到了最初設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)污水處理工藝的集散控制和管理。基于PLC的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在污水處理中的運(yùn)用大大滿足了該廠的自動化水平要求，提高了污水處理的質(zhì)量，使排放的有害物量大大減少；同時(shí)降低了能耗，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了管理效率，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和供應(yīng)南京污水

15、處理自動化監(jiān)控系統(tǒng)的詳細(xì)信息電壓：(V)額定功率：(W)額定頻率：(Hz)進(jìn)水壓力：(Mpa)操作壓力：(Mpa)供水量：一一(L/h)外形尺寸：*(cm)儲水箱：(L)額定產(chǎn)水量：(L/h)凈水流量：(升/小時(shí))凈重：(kg)處理水量：(T/H)工作溫度：一一(C)產(chǎn)品外觀：脫鹽率：(%或(%)適用壓力：(Mpa)水質(zhì)：（MQ-CM）配置：用途：單機(jī)出力：一一（M3/h）污水處理自動化監(jiān)控系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述：污水處理自控系統(tǒng)的控制級別設(shè)置為三層；第一層現(xiàn)場手動控制：在各電氣站點(diǎn)設(shè)置現(xiàn)場手動控制箱，可單獨(dú)啟停各測試設(shè)備及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第二層PLC邏輯聯(lián)動控制：由PLC根據(jù)現(xiàn)場各測試設(shè)備采集的數(shù)據(jù)及

16、系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行邏輯關(guān)系，自動控制各站點(diǎn)內(nèi)的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。第三層中央控制：計(jì)算機(jī)監(jiān)測、修改PLC控制參數(shù)、上位機(jī)點(diǎn)動控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。手動控制及自動控制可以分別通過機(jī)房或中央控制室的手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)”進(jìn)行切換。這樣的控制方式能最大限度地保證污水處理裝置安全操作的需要。中央控制計(jì)算機(jī)能對整個(gè)系統(tǒng)的污水處理過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，隨時(shí)跟蹤接收PLC的數(shù)據(jù)信號，能對各種類型模擬量進(jìn)行巡回檢測，對各種類型故障進(jìn)行報(bào)警或不達(dá)標(biāo)報(bào)警。并具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的分析及處理能力，對主要工藝流程進(jìn)行動態(tài)模擬、趨勢分析、制表打印、繪制曲線；對主要數(shù)據(jù)永久性保存。且在CRT上顯示整個(gè)工藝流程或局部環(huán)節(jié)的直觀動態(tài)彩色

17、畫面，并通過嵌入式大屏幕，動態(tài)顯示工藝流程各主要部件的運(yùn)行狀態(tài)。借助電話線路及MODEM卡或GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，便于快速解決問題排除故障。二、PLC編程在PC機(jī)上，根據(jù)工藝運(yùn)行流程的邏輯關(guān)系，可借助SYSMAC支持軟件及CVM1系列梯形圖支持軟件的程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行再次開發(fā)與編程。內(nèi)容包括：磷鹽加藥量控制根據(jù)電磁流量計(jì)輸入量，由PLC的輸出模塊，控制調(diào)節(jié)池的磷營養(yǎng)鹽加藥量（控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。pH值控制由PLC根據(jù)在線PH計(jì)測定的輸入量，控制純堿加藥量，構(gòu)成閉環(huán)控制。甲醇加藥量控制根據(jù)電磁流量計(jì)輸入量，由PLC的輸出模塊，控制缺氧池的甲醇加藥量（

18、控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。純堿加藥量控制根據(jù)電磁流量計(jì)輸入量，由PLC的輸出模塊，控制氧化池的純堿加藥量（控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。進(jìn)水氨氮濃度控制由PLC根據(jù)在線氨氮儀輸入量，控制甲醇加藥量，構(gòu)成閉環(huán)控制。好氧池溶解氧控制由PLC根據(jù)在線氧氣流量計(jì)輸入量，控制供氧泵供氧量。進(jìn)水溫度控制由PLC根據(jù)水溫測定探頭輸入量，控制進(jìn)水溫度。污泥泵啟仃控制由PLC輸出控制污泥泵的啟仃開關(guān)。加藥泵液位控制由PLC根據(jù)超聲波液位計(jì)輸入量，控制水泵啟停時(shí)間。污水處理過程包括兩部分，污水處理廠將管道輸送來的污水過濾、沉淀后，送入SBR反應(yīng)池經(jīng)曝氣處理。污水處理后分為兩部分：一是處理后的水排出，另一部

19、分是污泥，將污泥送入脫水機(jī)房，進(jìn)行脫水處理。污水處理是一個(gè)多參量（如液位、水質(zhì)部分、流量、壓力等）、多任務(wù)（如污水輸送、風(fēng)量控制、水泵開停等）、多設(shè)備（如格柵機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、閥門等）而且具有隨機(jī)性、時(shí)變性和耦合性的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，污水處理應(yīng)由一個(gè)智能測控與綜合管理系統(tǒng)來進(jìn)行現(xiàn)代化的管理，使之達(dá)到國際選先進(jìn)水平。污水處理自動化控制系統(tǒng)的實(shí)施就是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。污水處理自動化控制系統(tǒng)是污水處理建設(shè)整體項(xiàng)目的關(guān)鍵工程。一、【前言】為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、管理操作簡便、工程投資成本低，項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)”的要求,某公司污水處理工程自控方案將以國際流行的PAC技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動化處理、人機(jī)一體化管

20、理模式，達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)簡單方便、系統(tǒng)性價(jià)比高的目的。二、【系統(tǒng)需求】根據(jù)客戶提供的相關(guān)資料，本項(xiàng)目共計(jì)：AI(模擬量輸入)點(diǎn)數(shù)：16AO(模擬量輸出)點(diǎn)數(shù)：2DI(開關(guān)量輸入)點(diǎn)數(shù)：160DO(開關(guān)量輸出)點(diǎn)數(shù)：32與上位機(jī)通訊方式：以太網(wǎng)開關(guān)量輸出信號多是控制動力設(shè)備或閥門，如：水泵、攪拌機(jī)、電動蝶閥；開關(guān)量輸入信號則是相關(guān)設(shè)備手動信號；模擬量輸入是液位、PH值、溫度等模擬量參數(shù)的采集。另附系統(tǒng)要求：(均可通過軟件功能實(shí)現(xiàn))(1) 所有自控聯(lián)鎖均可人工斷開并采用手動操作；(2) 所有液位都以各池池內(nèi)底為0.00M開始計(jì)算；(3) 所有設(shè)備運(yùn)行時(shí)間累計(jì)并顯示；(4) 故障詳細(xì)內(nèi)容指示，故障

21、歷史記錄及查詢；(5) 所有設(shè)備運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值可變更輸入；(6) 所有報(bào)表可人工輸出；系統(tǒng)中就地操作”指在配電柜選為手動時(shí)可以就地手動開停；配電柜操作”指不符合電氣運(yùn)行參數(shù)時(shí)，配電柜可以停止(優(yōu)先)；中控室操作”指在滿足工藝、電氣要求時(shí)，自動控制。三、【系統(tǒng)配置】根據(jù)系統(tǒng)需求，以及現(xiàn)場設(shè)備的分布情況，控制系統(tǒng)選用基于泓格科技WinCon-8000系列控制產(chǎn)品，集中式控制模式。本方案所選用的泓格系列產(chǎn)品，均可工作在-25C+75C的極限溫度范圍內(nèi)，而其儲存溫度可達(dá)-30C75C，無冷凝時(shí)濕度可達(dá)5C95C;工作電源為工業(yè)現(xiàn)場常見的10VDC30VDC直流電源，并支持電源反接保護(hù)；WinCon-8

22、000采用RISCCPU低功耗及無風(fēng)扇無硬盤設(shè)計(jì)，具有抗沖擊，抗振動的特點(diǎn)。3.1控制系統(tǒng)配置如下：3.2系統(tǒng)描述產(chǎn)品I/O擴(kuò)展如圖一所示。整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架如圖二所示：電控設(shè)備列于中控室和配電控制室，中控室可通過工控機(jī)監(jiān)視現(xiàn)場所有分散設(shè)備狀態(tài)，同時(shí)以自動或者手動方式發(fā)出控制指令通過WinCon-8000驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備，進(jìn)行工藝生產(chǎn)。配電控制室主要放置開關(guān)柜和控制柜，控制柜內(nèi)置泓格的WinCon-8000控制器及相關(guān)I/O擴(kuò)展模塊。各現(xiàn)場的設(shè)備通過屏蔽信號電纜與控制柜中的WinCon-8000相連，WinCon-8000則通過以太網(wǎng)將信號傳至中控室的上位機(jī)（工控機(jī)），供操作人員和管理人員進(jìn)行監(jiān)控。如圖

23、二所示。四、【控制流程】系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，廠區(qū)污水進(jìn)入到格柵井，WinCon-8000控制器（W-8747）按照工藝流程設(shè)計(jì)的時(shí)間要求（運(yùn)行1小時(shí)停0.5小時(shí)）來控制數(shù)字量輸出模塊（I-87064）的數(shù)字量輸出，從而實(shí)現(xiàn)對集水井中一級提升泵（J102abc）的控制。同時(shí)一級提升泵（J102abc）的啟停還將受到集水井內(nèi)的液位儀（LIS11）的控制，當(dāng)液位高于3.2m的時(shí)候?qū)⒏呦迗?bào)警，低于0.6m的時(shí)候?qū)⒌紫迗?bào)警，0.8米的時(shí)候兩個(gè)一級提升泵低限連鎖，2.5米的時(shí)候兩個(gè)一級提升泵高限連鎖，3.0米的時(shí)候兩個(gè)一級提升主泵和備用泵都將高限連鎖。與此同時(shí)，水質(zhì)在線檢測儀（AIS11）將對集水井中的PH值進(jìn)行

24、檢測，將檢測得到的值傳入到模擬量輸入模塊（I-87017RC）中。IPAC控制器（W-8747）對傳入的PH值進(jìn)行判斷：當(dāng)PH值5時(shí)低限報(bào)警，PH值10時(shí)高限報(bào)警，PH值=9時(shí)則通過數(shù)字量輸入模塊（I-8040）啟動出水電動蝶閥（F102），在PH=6時(shí)低限連鎖啟動回流電動蝶閥（F101）。在集水井的處理過程中，一旦出現(xiàn)了問題，事故池中的事故泵（J110）將根據(jù)集水井中的液位計(jì)（LIS11）信息做出啟停動作；為保障此判斷可靠準(zhǔn)確，事故池采用同樣原理，設(shè)置對應(yīng)的液位計(jì)，從而判斷事故泵的運(yùn)行狀態(tài)是否準(zhǔn)確，并根據(jù)此時(shí)的液位做出相應(yīng)的控制調(diào)整。此后，污水進(jìn)入預(yù)沉池，并有一部分流入調(diào)節(jié)池。控制室中的Wi

25、nCon-8000控制器同樣根據(jù)時(shí)間來控制潛水?dāng)嚢铏C(jī)（J103ab）的啟停。而在污水經(jīng)過了調(diào)節(jié)池進(jìn)入酸堿調(diào)配池后，池中的水質(zhì)在線檢測儀（AIS12）會將酸堿調(diào)配池的PH值采集并發(fā)送至IPAC控制器中，IPAC控制器根據(jù)PH值的強(qiáng)弱發(fā)出不同的控制指令，如：PH=9的時(shí)候高限報(bào)警，并通過對數(shù)字量輸出模塊（I-8040）發(fā)出命令停止水泵（J104）,PH=8.5的時(shí)候高限連鎖并加酸，PH=8的時(shí)候中間連鎖加酸堿，PH=7.5時(shí)低限連鎖加堿，PH=7時(shí)停水泵（J104）;同時(shí)，池中的二級提升水泵（J105a-f）也將根據(jù)酸堿池的液位和PH值的信息聯(lián)合控制水泵的啟停：液位為5.8米的時(shí)候高限報(bào)警，液位為

26、0.6米的時(shí)候低限報(bào)警，在5.7米時(shí)高限連鎖，0.8米時(shí)低限連鎖。當(dāng)另外一部分污水進(jìn)入污泥濃縮池，整個(gè)池的操作采用全手動的方式。池中裝置有水質(zhì)監(jiān)測儀，操作人員可以根據(jù)監(jiān)測儀的顯示參數(shù)，通過手動方式控制污泥濃縮池的污泥進(jìn)料泵等設(shè)備和儀器，而過濾的上清液將回流到格柵井中。當(dāng)污水進(jìn)入EGSB反映塔的時(shí)，其中的內(nèi)回流泵（J106abc）與酸堿調(diào)配池中的潛水?dāng)嚢铏C(jī)（J105a）進(jìn)行聯(lián)動。此外，由于處理過程中有沼氣的產(chǎn)生所以在反映塔頂部設(shè)置的有一個(gè)沼氣自動點(diǎn)火燃燒裝置，該燃燒裝置直接受中控室WinCon-8000控制器（W-8747）直接啟?？刂?。污水在EGSB反映塔處理后流入到耗氧反應(yīng)池，操作人員在現(xiàn)場

27、通過手動的方式按鍵，按鍵信息隨后會發(fā)送到中心WinCon-8000控制器（W-8747）,控制器判斷處理以后會發(fā)出相應(yīng)的指令來啟停鼓風(fēng)機(jī)。最后，處理過的水流進(jìn)入二沉池，池中的中心傳動刮泥機(jī)將按照控制系統(tǒng)程序中的時(shí)間設(shè)置對污水進(jìn)行最后的沉淀處理，最終通過加藥裝置以實(shí)現(xiàn)消毒殺菌，達(dá)標(biāo)以后即可以排放。五、【軟件功能】5.1開發(fā)軟件W-8747控制器的開發(fā)模式和傳統(tǒng)PLC開發(fā)方式基本一致，完全符合IEC61131國際標(biāo)準(zhǔn)，編程軟件為羅克韋爾公司旗下的ISaGRAF。它可以同時(shí)支持梯形圖、順序功能圖等5種通用編程語言。該軟件與傳統(tǒng)的PLC廠家的編程軟件（如西門子的STEP-7）相比屬于開放類的通用性軟件

28、，是建立在通用平臺之上的軟件，因此軟件的兼容性和可移植性更強(qiáng)，用戶使用ISaGRAF開發(fā)的程序，當(dāng)其需要移植到其它系統(tǒng)時(shí)，只需要更改參數(shù)，拷貝既可；同時(shí)軟件程序掌握不再局限于固定的廠家，用戶在使用ISaGRAF后，可以把這種技術(shù)掌握在自己手中，而不必再依賴廠家。泓格科技也針對所選用的I/O模塊提供了相應(yīng)的功能框圖函數(shù)，客戶可以方便的在程序中直接調(diào)用，程序編寫將更加方便快捷。此外，ISaGRAF軟件也和傳統(tǒng)的PLC軟件一樣可以支持在線調(diào)試和仿真功能，客戶可以方便的對預(yù)編的程序進(jìn)行在線調(diào)整?？傊脩艨梢园阉?dāng)成PLC,來進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)；但實(shí)際效果，它的開發(fā)和使用比PLC更方便。5.2與上位機(jī)軟件的

29、銜接用戶在PC機(jī)上根據(jù)工藝要求編寫好相應(yīng)的控制程序，將此程序進(jìn)行編譯并通過PC機(jī)上的串口或網(wǎng)口下載到WinCon-8000主控制器（W-8747）中，開機(jī)運(yùn)行后，IPAC主控制器就可按照此程序，以類似現(xiàn)場總線的方式對廠區(qū)的各種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，通過modbus或者其他協(xié)議方式與上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)通訊，由于上位機(jī)組態(tài)軟件通常支持modbus通訊，所以可以很方便的與用戶的組態(tài)軟件聯(lián)接，用戶也可以通過調(diào)用泓格提供的功能塊函數(shù)，實(shí)現(xiàn)PAC主控制器與上位機(jī)的通訊。上位機(jī)中用戶可以選擇組態(tài)軟件（如組態(tài)王）或者VB等編程語言開發(fā)的監(jiān)控組態(tài)平臺，從而以圖像化方式顯示和記錄現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息，并將需要的現(xiàn)場信息存入數(shù)

30、據(jù)庫中并保存；同時(shí)，中控室中的工作人員也可以根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)，通過組態(tài)軟件來發(fā)出各種命令，命令通過以太網(wǎng)傳后遞給WinCon-8000主控制器（W-8747），主控制器通過接收到的不同命令，編譯成相應(yīng)指令控制各I/O模塊的輸出，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。六、【方案特點(diǎn)】6.1軟件開發(fā)、售后維護(hù)方便泓格科技提供所有I/O模塊的函數(shù)功能塊，用戶可以直接使用相應(yīng)的I/O模塊，而不用單獨(dú)對各個(gè)模塊進(jìn)行大量的設(shè)置，從而節(jié)省大量初始化時(shí)間，在系統(tǒng)在運(yùn)用和使用上更加容易，同時(shí)在系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，也無須單獨(dú)對各模塊進(jìn)行設(shè)置，極大的節(jié)省了系統(tǒng)維護(hù)的時(shí)間和人力。6.2標(biāo)配以太網(wǎng)絡(luò)接口，降低通訊成本W(wǎng)inCon-8000控制器直接實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊而勿需另外添加專門的以太網(wǎng)通訊模塊，從而大幅度的降低成本，同時(shí)在程序上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊上也更加的方便快捷，而不必再編寫專用的通訊程序。6.3強(qiáng)大的通訊能力，方便實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備通訊，或者通訊擴(kuò)展。由于W-8747屬于模塊化結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，它除了本身自帶的3串口