污水處理廠PLC控制系統方案
發布日期：2016-03-18 14:43 瀏覽次數：
1、概況
污水處理廠水量大，污水種類較多，水質差別較大，為了較大程度實現廢水的重復利用和節約廢水處理成本，污水處理廠廢水處理系統一般實行清污分流處理。采用PLC將分散的工業設備組合起來形成智能工業網絡，實現了污水處理的精確控制、智能診斷和實時監控。
2. 現代化污水處理系統的基本要求
2.1 遠程采集與集中監控
工業污水處理設備分布于不同的車間或區域，使得控制系統I/O點特別分散。為減輕工人勞動強度和實現無人值守自動化監控，就需要控制系統能夠實現數據的遠程采集和設備的集中監控。控制核心設備對現場設備進行本地或遠程的自動控制，并對工藝流程進行全面、實時的監控顯示，為生產、調度和管理提供必要的數據。
2.2 控制核心高度集成化、模塊化
控制系統高度集成化、模塊化，系統能夠滿足數據采集與傳輸、邏輯運算，數據處理的要求。污水處理大部分是對輸水泵和配水泵的邏輯控制，閉環控制只用在出水壓力控制上，而邏輯控制是可編程序控制器PLC的傳統應用領域。PLC不僅能夠采集開關量信號、完成邏輯控制，其強大的模塊化設計還可以擴展模擬量采集模塊、通信模塊完成不同數據的采集和保證數據的及時傳輸，另外PLC兼容性高、抗干擾能力強、功能擴展簡單，因此使PLC成為目前工業控制系統的優選控制器。
2.3 自我診斷、報表生成、自我恢復等智能化功能
通過對控制系統數據采集進行分析處理，判斷系統運行情況，記錄系統實時數據。當系統根據采集數據分析判斷設備故障時，控制器自動運行保護程序，發出聲光報警信號并生成報表。當技術人員排除現場設備故障后，控制器根據操作人員操作信號，自動恢復系統運行。目前先進的控制系統可以根據系統故障級別和分類，將故障信息分類發送到各個部門。
2.4 可靠、高速的傳輸介質
分布式智能控制系統的基本條件是具有可靠、高速的傳輸介質。傳輸介質目前有屏蔽雙絞線、光纖、無線電臺、工業以太網等形式。隨著各種儀表的智能化，大多數智能儀表都帶有通信接口和控制器連接，采用通信的方式，通過傳輸介質一次性采集多組數據成為智能儀表的發展方向。考慮本系統中各節點分散的特點，而且現場具有大變頻和大電機等干擾源，采用有線很難繞開這些干擾，所以采用無線通訊，考慮無線以太網的高頻特性，需投入較大做信號傳遞和覆蓋，故決定用無線低頻通訊方式，采用工業等級的支持工業通訊ASCII協議的無線模塊。
3. 控制系統硬件設計
污水處理站環境惡劣，操作和維護人員在中控室完成對整個污水站監控，并根據現場狀態及時維護。污水站控制系統由PLC、變頻器、壓力傳感器及上位機組成。本系統的控制核心為SIEMENS S7-300，硬件主要由電源、CPU、數字量輸入輸出、模擬量輸入、通信單元等模塊組成。控制系統主要完成數字、模擬信號采集，邏輯分析和控制，數字、模擬信號輸出，數據通信控制等功能。變頻器根據管網壓力結合自帶PID功能對電機進行調速，保持管網壓力恒定。控制系統及污水處理狀態采集到PLC中，通過WINCC在工業計算機實時顯示。
4. 控制系統軟件設計
程序的編制采用模塊化結構，針對污水處理的特點，把程序設計為電機控制子程序、參數采集程序、系統報警子程序和安全保護程序等。由于本系統設備比較集中，主控制采用SIEMENS公司S7-300控制器，因此系統采用SIEMENS通信模塊CP340將污水處理各個單獨的設備組成工業網絡。上位機采用組態軟件WinCC.
5. 污水站系統特點
（1）可靠的控制策略。遠程自動控制、遠程手動控制、就地控制三種控制方式保證系統安全啟停。變頻器、電機等設備都具有獨立的控制且能夠相互備用，即可以在自動方式下實現任意組合的連鎖控制，又能在手動方式下獨立控制。
（2）形象的監控見面，強大的報表功能。工業控制計算機顯示污水處理工藝流程圖、設備運行情況、運行趨勢圖、故障報警畫面等。操作人員通過這些畫面可以全面的了解污水處理運行情況，方便對設備進行操作。大大降低操作人員工作強度。
6. 污水處理廠PLC控制系統方案
康卓科技污水處理自控系統基于PLC、變頻器、無線通訊等設備組成的污水處理工業網絡，很好的滿足了現代化污水處理需求。采用西門子PLC系統，通過串口通訊功能，根據現場的不便布線特點，采用工業無線通訊，實現了數據遠程采集與集中監控功能，大大降低了污水處理成本，目前該系統運行效果良好。
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