2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

　　采用分級分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),，對工藝過程進(jìn)行集中管理、分散控制,。其總體設(shè)計(jì)思想是：利用電信的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)VPN作為整個(gè)系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò),，做到不管有多少個(gè)泵站和多少個(gè)水池，距離有多遠(yuǎn),，所有的控制和看管工作均由PLC和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)完成,。并且實(shí)現(xiàn)了客戶端之間的無關(guān)性，可實(shí)現(xiàn)多客戶端操作,，使客戶端機(jī)器協(xié)調(diào)工作,，提高整個(gè)排污系統(tǒng)的工作效率。節(jié)省大量資金,，減少人員編制,，提高管理，具有很極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,。同時(shí)提供多級容錯(cuò)機(jī)制,，保證系統(tǒng)能夠安全順暢地運(yùn)行。

　　3 控制系統(tǒng)簡介

　　本系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)主機(jī),，可編程控制器(PLC),，液位傳感器組成,，電能統(tǒng)計(jì)電度表組成。系統(tǒng)嵌入進(jìn)原先的控制系統(tǒng)中,，既保留了原先的的控制功能又添加了新的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制功能和大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析統(tǒng)計(jì)功能,。系統(tǒng)可根據(jù)操作人員在計(jì)算機(jī)中設(shè)定的參數(shù)，在不同水位下自動(dòng)開停機(jī),，也可由操作人員在計(jì)算機(jī)上直接開停機(jī),。每臺(tái)水泵及格柵機(jī)均可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇受計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制;如果計(jì)算機(jī)遇到故障還能由PLC里的控制系統(tǒng)完成自動(dòng)控制各機(jī)器功能;或脫離計(jì)算機(jī)控制，改為原先的控制系統(tǒng),。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制時(shí),，系統(tǒng)每天自動(dòng)轉(zhuǎn)換工作水泵的優(yōu)先開機(jī)順序以平均各水泵的工作時(shí)間。系統(tǒng)的監(jiān)控界面可供值班人員監(jiān)控各臺(tái)泵的工作情況,，流量,，水位等參數(shù)。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和報(bào)表查詢,，打印功能,。

　　根據(jù)工藝流程、控制點(diǎn)及現(xiàn)場設(shè)備的安裝地理環(huán)境,，我們采用先進(jìn)的管理控制技術(shù),，系統(tǒng)分為控制層、監(jiān)控層,、管理層三層進(jìn)行監(jiān)測和控制,。

　　(1)控制層用可編程控制器作為底層控制中心分別對排污設(shè)備、監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行控制,、監(jiān)測,，采集信息，控制設(shè)備運(yùn)行,。

　　PLC(Programmable Logical Controller)全稱為可編程邏輯控制器，簡稱可編程控制器,。它以微型計(jì)算機(jī)為核心的工業(yè)控制裝置,，它集電控、電儀,、電傳三電于一體,，是現(xiàn)代工業(yè)三大支柱之一。由于它的功能強(qiáng),、可靠性高,、適應(yīng)性好以及模塊化結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用,。把個(gè)人計(jì)算機(jī)連入PLC網(wǎng)絡(luò)可以向用戶提供諸如工藝流程圖顯示,、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫面顯示,、報(bào)表編制、趨勢圖生成,、窗口技術(shù)以及生產(chǎn)管理等多種功能,，作為底層單元的PLC完成對現(xiàn)場開/關(guān)量、模擬輸入/輸出量的控制處理,，而利用微型計(jì)算機(jī)良好的人機(jī)對話界面和數(shù)據(jù)處理功能,，實(shí)現(xiàn)對一臺(tái)或多臺(tái)PLC進(jìn)行監(jiān)控，充分發(fā)揮PLC可靠,、靈活的控制性能和計(jì)算機(jī)在管理,、監(jiān)控等方面。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,，PLC不僅能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制,，而且已發(fā)展成為集各種控制、運(yùn)算,、通信為一體的功能強(qiáng)大的控制器,。由于其編程簡單、修改方便及工作可靠,，在工業(yè)生產(chǎn)中它的應(yīng)用也越來越廣泛,。

　　(2)監(jiān)控層在泵房內(nèi)設(shè)控制室，帶有視頻監(jiān)控,，主要監(jiān)控整個(gè)泵房內(nèi)格柵機(jī)和每臺(tái)泵的運(yùn)行狀態(tài),，各種機(jī)柜的電流電壓度表與計(jì)算機(jī)顯示是否一致，監(jiān)控處理過程由PLC的模擬輸入模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,，并將有關(guān)水泵的運(yùn)行狀況及有關(guān)信息上傳污水處理監(jiān)控中心,，污水處理監(jiān)控中心則將指令下傳至各PLC控制器，由PLC控制現(xiàn)場各儀器及儀表,。

　　(3)管理層主要在污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控中心完成,，所有采集的數(shù)據(jù)通過虛擬局域網(wǎng)遠(yuǎn)程通信傳輸?shù)奖O(jiān)控層桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)，而桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)又通過RS232通信模塊發(fā)送控制命令給PLC,，完成水泵的啟動(dòng)和停止控制,。總攬整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,。系統(tǒng)同時(shí)還充分考慮了在特殊情況下的現(xiàn)場手動(dòng)控制以保證排水系統(tǒng)的流暢運(yùn)行并有效地保護(hù)設(shè)備,。對水泵耗電量用電流、電壓,、時(shí)間來計(jì)算,。當(dāng)出現(xiàn)停電情況時(shí)，PLC將記憶檢測的數(shù)據(jù),，桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)將記憶設(shè)置狀態(tài),。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),，個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)記憶相應(yīng)的狀態(tài),，使其在脫機(jī)狀態(tài)下,，整個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。在個(gè)人計(jì)算機(jī)端,，軟件具有狀態(tài)設(shè)置,、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)存貯,、報(bào)表打印功能,。

　　實(shí)際上整個(gè)控制系統(tǒng)可以在任何地點(diǎn)控制如：控制室，辦公室均可,，整個(gè)系統(tǒng)可以非常強(qiáng)勁的工作,，采用了很多錯(cuò)誤處理。系統(tǒng)的擴(kuò)展性很強(qiáng),，不管有多少個(gè)泵和多少個(gè)水池,，距離有多遠(yuǎn)，所有的看管工作均由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)完成,。系統(tǒng)能記錄設(shè)備的運(yùn)行的原始數(shù)據(jù),，并做出信息處理，給出各種報(bào)表和運(yùn)行曲線圖,，能實(shí)時(shí)了解全部系統(tǒng)的運(yùn)行情況,。

　　系統(tǒng)運(yùn)行流程圖如下：

　　5 結(jié)論

　　本文所研究的城市污水進(jìn)行集中控制系統(tǒng)，主體控制部分采用可編程序控制器,、一些傳感器和計(jì)算機(jī),，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)租用電信的VPN; 該系統(tǒng)在桂林市經(jīng)過近兩年的現(xiàn)場投入應(yīng)用表明，穩(wěn)定可靠,，自動(dòng)化程度高,，為桂林市排水公司帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益，正在往社會(huì)推廣,。