1 概述
隨著國家對于節(jié)能的重視,，污水處理行業(yè)得到了快速發(fā)展,，污水處理廠的自動控制系統(tǒng)越來越成為污水處理穩(wěn)定運行的關鍵,。針對污水處理廠自動控制系統(tǒng)及污水工藝設備的安全運行的重要性,，提出PLC和組態(tài)軟件技術在污水處理項目的應用的經(jīng)驗,。
2 系統(tǒng)構成
為了保證，污水處理廠的自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,，整套污水處理流程有多個監(jiān)控點,，包括液位、PH值,、溶氧,、濁度、頻率,、泵運行狀態(tài)等,。各模擬量參數(shù)通過相應的變送器輸出4~20mA的標準信號，通過屏蔽電纜接至PLC的AI模塊,。各模擬量輸出控制信號是以4~20mA的標準信號,，從PLC的AO模塊通過屏蔽電纜接至相應設備。這些設備包括變頻器,、閥門,、水質(zhì)分析儀。數(shù)字輸入信號為24V直流電信號,，通過電纜接至PLC的DI模塊,。數(shù)字輸出控制信號為24V直流電信號，從PLC的DO模塊通過電纜接至現(xiàn)場設備,。每臺現(xiàn)場設備原則在其相應現(xiàn)地箱上輸出有三個狀態(tài)信號：故障,、運行/停止、手動/自動,；和一個啟動信號,。
系統(tǒng)流程圖如下：
3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件
世紀星組態(tài)軟件是在PC機上開發(fā)的智能型人機接口（MMI）軟件系統(tǒng)，它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平臺作為其操作系統(tǒng),，全中文界面,，并充分利用了Windows的各種便利功能。
世紀星組態(tài)軟件由開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)組成,。開發(fā)系統(tǒng)是《世紀星組態(tài)軟件》的集成開發(fā)環(huán)境,，軟件開發(fā)者在這個環(huán)境中完成界面的設計,、數(shù)據(jù)庫定義、動畫連接,、硬件設備安裝,、網(wǎng)絡配置、系統(tǒng)配置等,。該系統(tǒng)具有先進完善的圖形生成功能,；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，不但能合理地抽象控制對象,，而且能非常簡單,、方便地對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線,、歷史數(shù)據(jù)記錄,、安全防范等進行操作；開發(fā)者利用其豐富的圖形控件和自定義圖庫功能,，可以大大減少設計界面的時間,；通過簡單而實用的編程命令語言，開發(fā)者不需要編程經(jīng)驗就可以設計完成實際工程,；方便的硬件設備安裝向?qū)Ш腿娴刂С謬鴥?nèi)國際工控底層設備,，徹底實現(xiàn)工控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能,。
運行系統(tǒng)是世紀星組態(tài)軟件系統(tǒng)的實時運行環(huán)境,，用于顯示開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負責數(shù)據(jù)庫與硬件設備的數(shù)據(jù)交換,。運行系統(tǒng)能實時而形象地反映現(xiàn)場的所有參數(shù)和實際情況,；通過實時數(shù)據(jù)庫管理從工業(yè)控制對象采集各種數(shù)據(jù)；可把數(shù)據(jù)的變化用動畫的方式形象地表示出來,，同時完成實時和歷史報警,、歷史數(shù)據(jù)記錄、實時和歷史趨勢曲線等監(jiān)控功能,；可生成歷史數(shù)據(jù)文件,，用于追憶歷史事件；靈活方便的組態(tài)式報表,，可充分滿足用戶的各種報表需要,。
4 軟件設計
上位機軟件采用世紀星組態(tài)軟件為開發(fā)平臺，它的實時數(shù)據(jù)庫功能,、人機界面功能,、圖形功能、報表打印等功能于一身,，包含動態(tài)顯示,、報警,、控件、趨勢,、網(wǎng)絡通訊等組件,。整套系統(tǒng)只包括系統(tǒng)總貌、報表,、歷史數(shù)據(jù)查詢等畫面,。通過指示燈表明設備的運行狀態(tài)。在電機運行方式為手動時,，將畫面切成自動時,，用鼠標點擊畫面下電機啟動按鈕可遠程啟動現(xiàn)場設備。傳感器的瞬時值依據(jù)實際安裝位置被分別標注到不同的分布工藝流程圖中,，其實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)被做成相應分布圖的子畫面,。數(shù)據(jù)庫是上位機監(jiān)控軟件的核心所在，因此必須依據(jù)實際需要首先將其建設好,，然后將各功能模塊進行恰當?shù)慕M合,。實際編程過程中在定義變量時，記錄可設定為不計錄,、數(shù)據(jù)變化時記錄和定時記錄,，要根據(jù)實際情況選擇相應的設置，從而節(jié)省存儲空間,。報表分為實時報表和歷史報表,，方便用戶進行管理。
5 結束語
該廠污水處理的自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了實時監(jiān)控,、故障報警,、歷史數(shù)據(jù)的存儲和查詢、報表的顯示和打印等多項功能,，且用戶界面操作良好,，易于學習。系統(tǒng)具有良好的通用性,、可擴展性和可維護性,。由于其具有設計簡單、投資少,、控制效果好,、易維護等優(yōu)點，,，大大降低了工人的勞動強度,，提高了管理水平，達到了設計要求,，很適合中小型污水處理廠采用,。