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污水處理廠PLC自動化控制系統應用

2019-02-28 16:42:02 合肥鴻昇自動化科技有限公司 閱讀


  一、污水處理控制系統自動化控制系統設計原則

  污水處理控制系統自動化控制系統為了實現被控對象的工藝要求,以提高生產效率和出水水質,在設計控制系統時應遵循以下基本原則:


  (1)技術成熟性原則:在設計中,既要考慮滿足設計的需要,又要注重采用成熟、先進、便于日后維護的設備和技術。


  (2)技術成熟性原則:在設計中,既要考慮滿足設計的需要,又要注重采用成熟、先進、便于日后維護的設備和技術。


   (3)技術經濟性原則:注重現在及將來技術發展的需要,選用實用強、兼容性好、性價比高的方案和設備配置。

污水處理控制系統.jpg

  二、污水處理控制系統廠整體方案設計


  污水處理控制系統廠的設備量大、信號類型多、控制地點分散,采用以繼電器和各種控制開關為主的就地控制方式,故障率高且控制精度低,很難實現集中監控和統一管理。為了提高生產率,穩定出水質量,自動化控制系統一般采用DCS方式,在中央控制室對整個下況進行監視并發布調試命令,各工序采用獨立原理進行系統配置和運行。自動控制系統采用開放式工業以太網結構,通過中央控制室完成對MCCl、MCC2控制站的遠程控制,對每個控制點提供3種控制方式,實現各個工藝單元的邏輯控制功能,并實現與MCC4的數據交換和監測功能。


  1、WINCC組態


  中央控制室利用WINCC進行上位機系統組態生成上位機監控系統,對PLC采集到的數據進行數據處理,并實時顯示設備的運行狀態、運行時間,故障報警處理,報表輸出等,實現全廠所有設備的監控。本系統包括監控主界而和多個控制站子界面,主界面包括全廠所有設備及管線,為了反映各設備的運行情況并反映污水流動工藝過程,分別制作了MCCl、MCC2、MCC4子界面,還有報表打印、交接班登錄界面等輔助界而。WINCC標準化的組態界而,人機接口能力強,易于掌握,方便設計、調試和現場運行。


  2、PLC控制系統


  根據工藝要求,PLC上電自檢無誤后,根據上位機監控系統的信號來控制全廠設備的啟停、正反轉等動作。PLC完成污水處理廠全部設備如進水泵、粗格柵、皮帶輸送機等的數據采集,簡單運算處理后上傳給上位機監控系統。當電路發生斷路、短路或過載等時,PLC采集的數據就會超過設定的閾值,PLC將控制設備停止,同時給上位機監控系統發送報警信號。全部傳感器均采用在線儀表,變送器將采樣數據轉換成4~20mA標準電流信號,直接傳人SM331、332(模擬量輸入、輸出模塊),經模數變換成0~27648的數字量。開關量的輸入輸出傳人SM321、322(數字量輸入、輸出模塊)。


  2.1、污水處理控制系統的PLC配置


   污水處理控制系統構成圖 PLC選型控制器。它有以下優點:極高的可靠性、易于掌握、便捷的操作、豐富的內置集成功能、實時特性、強勁的通訊能力、豐富的擴張模塊主控PLC 進水閥門 遠程I/O 出水。


  2.1.2模塊功能概述


  1.CPU模塊


  集成的24V負載電源可直接連接到傳感器和變送器執行器CPU 221 222具有180mA輸出;CPU 224 CPU224XP CPU 226分別輸出280400mA。可用作負載電源。


  2.I/O模塊


  CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點 CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點CPU224XP具有14個輸入點和10個輸 出點CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。 CPU224本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點。 可連接7個擴展模塊擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器2路獨立的20kHz高速脈沖輸出具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口具有PPI通訊協議、MPI。

污水處理控制系統.jpg

  3、數據通信


  系統通過光纖將中央控制室和3個分控室連接成一個網絡。通過客戶機操作站和CPl613通信卡和光纖鏈路模塊(OLM)相連接,實現了下位機PLC控制單元與上位機WINCC組態軟件之間的數據通信。在工控機上安裝有以太網卡,下位機帶有CP340通信模塊,如果和現場的一些儀表通訊不便于接線,還可以采用無線通訊模塊SY-WT6達到幾公里的無線傳輸。為了使上位工控機與下位機PLC成功實現通信,需首先對CP340初使化,然后利用WINCC中標簽(Tag)歸檔的功能直接將上位工控機中的內存變量與PLC中的位(Bit)、字(Word)或雙字(DWord)連接起來。通過以太網將上位計算機系統和現場監測與控制點緊密地結合成一個局域網整體,加上PLC遠程安全通訊模塊SY-RSCM,構成一個完整的局域網和廣域網的一體化系統,可以很方便地利用PLC系統所特有的功能,實現對整個控制系統的在線遠程診斷功能。參考文獻




 







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