自動(dòng)控制水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

自動(dòng)控制水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

微水發(fā)電廠化水系統(tǒng)技術(shù)改造后,形成了以ＰＣ機(jī)為主站、西門子Ｓ7-200系列ＰＬＣ為從站的全自動(dòng)水制備控制系統(tǒng)。ＰＬＣ與ＰＣ機(jī)用ＰＣＰＰＩ電纜,通過(guò)串行口通訊,主站采用組態(tài)軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)。 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗(yàn)電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測(cè)試器| 電力計(jì)| 電力測(cè)量?jī)x

1　系統(tǒng)組成
1.1　水處理系統(tǒng)
包括預(yù)處理系統(tǒng)、計(jì)量加藥系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)三部分。四臺(tái)多介質(zhì)過(guò)濾器為預(yù)處理設(shè)備,三用一備。每臺(tái)過(guò)濾器有7套氣動(dòng)閥門,按工藝要求切換控制。反滲透系統(tǒng)用一套一級(jí)二段反滲透單元組成,由一臺(tái)高壓泵和五套電動(dòng)閥門作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。計(jì)量加藥系統(tǒng)4套,二用二備,每套加藥系統(tǒng)有一臺(tái)計(jì)量泵和一臺(tái)電動(dòng)攪拌裝置。
1.2　控制系統(tǒng)(見圖1)
(1)ＰＣ機(jī)監(jiān)測(cè)中心由ＵＰＳ電源、工控機(jī)、打印機(jī)組成,主要完成流程圖畫面組態(tài),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印報(bào)表、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警等功能。
(2)監(jiān)控設(shè)備:監(jiān)控核心為ＰＬＣ,是一套由ＣＰＵ、存儲(chǔ)器、ＩＯ接口及控制軟件組成的智能設(shè)備,主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、報(bào)警、邏輯控制等功能,并與監(jiān)控中心實(shí)時(shí)通訊,完成系統(tǒng)自檢、數(shù)據(jù)傳送、控制輸出等任務(wù)。
(3)現(xiàn)場(chǎng)傳感器及檢測(cè)儀表是ＰＬＣ檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)的器件,除溫度外的現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)都需經(jīng)過(guò)傳感器的轉(zhuǎn)換,才能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),被ＰＬＣ所接受,系統(tǒng)主要丈量電導(dǎo)、流量、ＰＨ值、濁度、壓力、液位等參數(shù)�，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的開關(guān)量信號(hào)可直接引進(jìn)ＰＬＣ。

2�。校蹋帽O(jiān)控設(shè)備
ＰＬＣ監(jiān)控設(shè)備是既采集現(xiàn)場(chǎng)儀表、變送器、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信號(hào),又與監(jiān)測(cè)中心通訊,執(zhí)行有關(guān)命令。監(jiān)控設(shè)備一般無(wú)人職守,經(jīng)論證,選用西門子Ｓ7-200系列ＰＬＣ作現(xiàn)場(chǎng)信息的終端具有較高的性能價(jià)格比,它具有易擴(kuò)展、性能高、體積小等特點(diǎn),非常適合小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。
2.1�。校蹋糜布�設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)共需開關(guān)輸進(jìn)信號(hào)72點(diǎn),開關(guān)輸出信號(hào)64點(diǎn),模擬輸進(jìn)信號(hào)12點(diǎn)、模擬輸出信號(hào)2點(diǎn),因此選用Ｓ7-226基本單元,4塊ＤＣ16輸進(jìn)16繼電器輸出(ＥＭ223),三塊模擬量輸進(jìn)輸出混合擴(kuò)展單元(ＥＭ235),這樣系統(tǒng)共有開關(guān)輸進(jìn)88點(diǎn),開關(guān)輸出80點(diǎn),模擬量輸進(jìn)信號(hào)12點(diǎn),模擬量輸出信號(hào)3點(diǎn),滿足現(xiàn)場(chǎng)控制要求。
2.2　通訊接口
Ｓ7-226ＰＬＣ基本單元提供一個(gè)ＲＳ485接口,為了與ＰＣ機(jī)通訊(ＲＳ232標(biāo)準(zhǔn)接口),選用ＰＣＰＰＩ專用電纜(或者ＲＳ485ＲＳ232轉(zhuǎn)換器),連接到ＰＣ機(jī)的ＣＯＭ1或者ＣＯＭ2,使用ＰＬＣ的ＰＰＩ協(xié)議,即可實(shí)現(xiàn)兩者之間的串行通訊。
2.3　抗干擾設(shè)計(jì)
為進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性,ＰＬＣ、直流穩(wěn)壓電源單獨(dú)裝于一個(gè)控制柜內(nèi),ＰＬＣ開關(guān)量輸出與現(xiàn)場(chǎng)之間加繼電器隔離,模擬信號(hào)采用信號(hào)隔離器和配電器隔離。電源采用隔離變壓器供電,以減小電源噪聲。信號(hào)線采用屏蔽電纜,闊別動(dòng)力電纜,系統(tǒng)設(shè)置良好的接地。
2.4�。校蹋密浖�設(shè)計(jì)
ＰＬＣ軟件采用梯形圖語(yǔ)言編寫,為保證系統(tǒng)的正確性和可靠性,程序設(shè)計(jì)采用模塊化、功能化結(jié)構(gòu),便于維護(hù)、擴(kuò)展,軟件主要由以下模塊組成:
(1)初始化程序:設(shè)定各寄存器、計(jì)數(shù)器、ＰＬＣ工作模式、通訊方式等參數(shù)初始值。
(2)數(shù)據(jù)采集子程序:對(duì)各路模擬量數(shù)據(jù)采集、濾波、均勻等處理。
(3)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間子程序:對(duì)泵、閥門的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累計(jì)。
(4)過(guò)濾器自動(dòng)運(yùn)行子程序:根據(jù)監(jiān)控中心的命令,或現(xiàn)場(chǎng)自控條件按過(guò)濾器運(yùn)行工藝輸出相應(yīng)操縱。
(5)反滲透自動(dòng)運(yùn)行子程序:完成與監(jiān)控中心的各種通訊功能。
(6)脈沖量輸出子程序:控制計(jì)量泵根據(jù)流量加藥。
(7)故障檢測(cè)子程序:對(duì)氣源不足、閥門及泵故障自動(dòng)檢測(cè)并報(bào)警。

3　組態(tài)軟件及畫面
本系統(tǒng)組態(tài)軟件采用組態(tài)王6.02版設(shè)計(jì),128點(diǎn),畫面形象逼真、運(yùn)行可靠、操縱方便,且具有較高的性能價(jià)格比。

4　結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)投進(jìn)運(yùn)行后,工作可靠穩(wěn)定,以ＰＣ機(jī)為主站ＰＬＣ為從站的自動(dòng)控制系統(tǒng),不僅能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能,還具備實(shí)時(shí)監(jiān)視、數(shù)據(jù)分析、打印報(bào)表功能,而且該系統(tǒng)若作為下位機(jī),也可與上位機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。