1,、自控系統(tǒng)組成
通常,,自控系統(tǒng)包括了現(xiàn)場PLC控制站" title="控制站">控制站、儀表數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)" title="監(jiān)控系統(tǒng)">監(jiān)控系統(tǒng)三部分,。依照國際自動控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,,本方案構(gòu)成一個多級的、開放的,、模塊化的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)解決方案,。
2、總體結(jié)構(gòu)
本自動控制系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)的、開放的工業(yè)以太網(wǎng)作為系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò),,配以高性能,、高可靠性的現(xiàn)場控制站組成,中間節(jié)點采用MOXA工業(yè)以太網(wǎng)冗余交換機(jī),,構(gòu)成了自控系統(tǒng)的光纖冗余環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),。
3、系統(tǒng)特點
根據(jù)工程的實際情況及工藝要求,,自控系統(tǒng)采用“集中管理,、分散控制、資源共享”的集散型系統(tǒng),。整個系統(tǒng)由信息層(管理層),、監(jiān)控層和現(xiàn)場控制層組成。采用這種結(jié)構(gòu)可使生產(chǎn)過程中的信息能夠集中管理,,以實現(xiàn)整體操作,、管理和優(yōu)化;同時,,也使得控制危險分散,,提高系統(tǒng)可靠性。中控室監(jiān)控計算機(jī)和現(xiàn)場 PLC控制分站通過光纖和以太網(wǎng)交換機(jī)組成全廠工業(yè)冗余以太環(huán)網(wǎng),。PLC站采用Siemens S7系列的產(chǎn)品,,交換機(jī)采用MOXA-EDS系列的產(chǎn)品,上位機(jī)采用研華" title="研華">研華工控機(jī),,上位軟件采用研華的WebAccess組態(tài)軟件,,儀表系統(tǒng)以德國E+H品牌為主。
4,、 PLC控制站
PLC現(xiàn)場控制站用于現(xiàn)場各車間數(shù)據(jù)采集與控制,,采用S7-300系列PLC,并配有UPS電源,。每個控制站的PLC將監(jiān)測和控制有關(guān)區(qū)域的所有設(shè)備和過程,,并且通過TCP/IP以太光纖環(huán)網(wǎng)與監(jiān)控計算機(jī)相連,中控室能夠觀察到廠內(nèi)重要設(shè)備的運行狀態(tài)和工藝參數(shù),,完成對現(xiàn)場設(shè)備的操作與控制,、參數(shù)的設(shè)置和修改。
全廠根據(jù)需要共設(shè)立了8個PLC分站和一個遠(yuǎn)程泵站:
PLC1:配電室中心分控站,,監(jiān)控配電中心的電氣設(shè)備運行狀況和各種電力參數(shù),。
PLC2:進(jìn)水泵房分控站,監(jiān)控進(jìn)水泵房中的提升泵,、粗格柵" title="格柵">格柵,、細(xì)格柵等設(shè)備的運行狀況和各種液位" title="液位">液位,、進(jìn)水流量、進(jìn)水COD,、PH等參數(shù),。
PLC3: 1#氧化溝分控站,監(jiān)控1#氧化溝中的攪拌機(jī),、推進(jìn)器等設(shè)備的運行狀況和溶解氧DO,、污泥濃度MLSS等參數(shù)。
PLC4:1#氧化溝分控站,,監(jiān)控2#氧化溝中的攪拌機(jī),、推進(jìn)器等設(shè)備的運行狀況和溶解氧DO、污泥濃度MLSS等參數(shù),。
PLC5:鼓風(fēng)機(jī)房分控站,,監(jiān)控鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運行狀況及進(jìn)風(fēng)管壓力等參數(shù)。
PLC6:污泥泵房分控站,,監(jiān)控污泥泵房中的剩余污泥泵,、污泥回流泵、二沉池吸刮泥機(jī)等設(shè)備的運行狀況和液位,、污泥界面,、污泥濃度MLSS等參數(shù)。
PLC7:脫水車間分控站,,監(jiān)控脫水車間中的污泥脫水機(jī),、壓榨機(jī),、輸送機(jī)等設(shè)備的運行狀況和污泥流量等參數(shù),。
PLC8:加氯間分控站,監(jiān)控加氯間中的加氯設(shè)備的運行狀況和出水COD,、氨氮,、濁度SS等參數(shù)。
遠(yuǎn)程泵站:提升泵站,,監(jiān)控提升泵站內(nèi)的提升泵,、粗格柵等設(shè)備的運行狀況和液位、進(jìn)水流量等參數(shù),。該泵站與廠區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)通過電信公司的2M光纖進(jìn)行雙向通訊,,便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度。
各分站I/O點數(shù)如下:
5,、上位監(jiān)控系統(tǒng)
上位監(jiān)控系統(tǒng)是指在廠區(qū)的中心控制室對全廠的設(shè)備和工藝運行情況進(jìn)行監(jiān)控,,它是通過通訊系統(tǒng)采集到系統(tǒng)內(nèi)各個站點的設(shè)備工作狀態(tài)和各種與調(diào)度、控制有關(guān)的工藝參數(shù),,根據(jù)整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況,,進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配,、控制。上位監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控計算機(jī),、上位監(jiān)控軟件,、模擬屏、電視墻,、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng),、不間斷電源及打印機(jī)等。
上位軟件采用研華的WebAccess組態(tài)軟件,,該軟件采用基于WEB瀏覽器的人機(jī)界面和監(jiān)控SCADA軟件,,便于通過Internet遠(yuǎn)程訪問。
上位監(jiān)控系統(tǒng)主要功能:
(1)全廠數(shù)據(jù)的采集,;
(2)全廠設(shè)備的優(yōu)化調(diào)度,;
(3)報警處理和記錄;
(4)事故記錄,;
(5)數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)庫管理,;
(6)工藝流程、實時參數(shù),、趨勢圖及故障顯示,;
(7)報表生成。
6,、儀表系統(tǒng)
儀表系統(tǒng)是對物質(zhì)的成分及物理特性等進(jìn)行分析和測量的儀表,,是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行自動監(jiān)測和自動控制,以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),、節(jié)能降耗以及保證安全生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境的目的,。自動分析儀表是污水處理系統(tǒng)中對一些復(fù)雜化學(xué)成分進(jìn)行檢測的常用儀表,如污泥濃度計,、總磷檢測儀" title="檢測儀">檢測儀,、氨氮檢測儀、COD檢測儀等,。該方案采用的儀表以德國E+H品牌為主,,主要包括:超聲波液位計、明渠流量計,、PH計,、溶解氧檢測儀、污泥濃度計,、氨氮檢測儀,、COD檢測儀等。
7,、WEB遠(yuǎn)程訪問
基于WEB的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)通常是指通過網(wǎng)頁瀏覽方式遠(yuǎn)程登陸自動控制系統(tǒng),,以進(jìn)行監(jiān)測和控制,。只要自控系統(tǒng)具有固定IP地址,無論訪問者在何地均可通過因特網(wǎng)自由訪問,。該污水處理廠的上位監(jiān)控軟件WebAccess即具備該功能,,不僅與遠(yuǎn)程泵站可實現(xiàn)實時、雙向通訊,,并且可以使管理者通過 Internet網(wǎng)遠(yuǎn)程登錄訪問廠區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng),。
以上方案是目前最先進(jìn)的、適用于大多數(shù)污水處理廠及其它工業(yè)領(lǐng)域的自控系統(tǒng)方案,,性價比非常高,。
自控系統(tǒng)集成方案并不是一成不變的,它會隨著各種技術(shù)的不斷發(fā)展而更新,,同時,,要緊密結(jié)合行業(yè)工藝、設(shè)備特點,、廠區(qū)實際情況進(jìn)行適當(dāng)配置,,以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)??傊?,對自控技術(shù)的合理應(yīng)用,可以實現(xiàn)真正意義上的無人值守,,并且可以通過合理調(diào)度實現(xiàn)優(yōu)化管理,,達(dá)到優(yōu)化控制、節(jié)能降耗的目的,。