基于PLC的DCS控制系統在污水處理廠中的應用
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PLC1安裝在變配電所，負責控制格柵井、污水提升泵、沉砂池、1號CASS池、2號CASS池、3號CASS池、鼓風機房、儲泥池及流量井流量檢測、接觸消毒池的部分檢測控制、配電室的部分電力參數監測。
PLC2安裝于加藥間。用于控制加藥間的電磁閥、攪拌器、隔膜泵在內的全套加藥設備。
中央管理中心的兩臺監控計算機采用DELL公司的OptiPlex系列臺式機。OptiPlex系列臺式機定位于初級服務器應用，在高性能的前提下其專門設計的鋼絲屏蔽層結構以及散熱系統保證了系統的高可靠性和穩定性。所采用的監控軟件是基于微軟的Windows 2000平臺的，商用機對操作系統的兼容性比工控機略好。
該廠整個控制的系統信息交換層和控制層兩層合一。采用先進的工業以太網，具有高速可靠的特點。工業以太網是以傳統以太網為基礎，針對工業控制的要求，改良后的一種信息及控制網，具有一網到底和降低網絡造價的特點。
3 自控系統功能
3．1 監控軟件
監控軟件采用開物2000軟件，開物2000為北京華富慧通開發的一款通用監控軟件，該軟件對OPC通訊方式支持較好。 OPC（OLE for ProcessContro1）是基于COM（Component Object Mode1）和 DCOM（Distributed Component Object Mode1）技術的面向對象軟件協議。OPC為現場設備、自動控制應用軟件和企業管理應用軟件之間提供了開放、一致的接口規范，為來自不同供應商的軟、硬件提供“即插即用”的連接。
本系統的監控軟件和DCS硬件之間的通訊協議采用OPC方式，ROCKWELL的RSLINX軟件為OPC SEVER端而監控軟件作為OPC CLIENT讀取數據，采用該方式通訊避免了監控軟件對DCS系統驅動程序支持不完善的情況發生。
3．2 控制方式X
為便于操作調試和事故的緊急處理，系統控制方式分為三種：
（1）就地手動方式。即通過就地控制箱或MCC上的按扭、開關操縱設備。
（2）遙控方式。通過中央管理中心的兩臺計算機在手動模式下控制設備。
（3）自動方式。系統根據工況自動完成設備的啟停、調節控制。
遙控和就地控制方式的切換由MCC柜或就地控制箱完成；自動方式和遙控方式的切換由兩臺監控計算機完成。
3．3 監控功能
兩臺計算機分別作為操作站和工程師站相互備用，設置于中央管理中心，對全廠工藝設備運行狀況、運行參數進行集中監控，遙控現場設備。監控計算機通過集成的1000M網卡與PLC系統經工業以太網進行數據交換。
主要功能：
（1）工藝流程監控功能。系統能按工藝要求對污水處理的各環節參數及設備狀態進行監視，同時根據工藝要求選擇自動、順序、定時等控制方式。
（2）報警及報警記錄功能。當設備發生事故時，系統將在計算機、馬賽克大屏幕、就地控制箱上進行報警指示。同時計算機將對所發生的報警內容、時間及確認時間進行記錄。在計算機上還可進行語音報警。
（3）聯鎖保護功能。當系統檢測到局部故障后啟動相應的聯鎖保護程序。
（4）參數設定功能。可在中央管理中心的任何一臺監控計算機或現場控制站的人機界面上進行報警上下限、調節參數、運行時間等參數的設定。
（5）數據記錄存儲功能。系統可對重要數據如工藝參數、工況、設備運行時間等進行記錄儲存，以備調用。
（6）操作記錄功能。系統自動保存重要操作記錄，如改動參數，操作設備的操作員代號、時間、內容等。
（7）實時數據曲線和歷史數據曲線。對重要工藝參數可以進行實時曲線顯示，并記錄歷史數據曲線。
（8）多級口令保護功能。在中央管理中心的任何一臺監控計算機上可設定不同操作權限，只有相應操作權限的操作員，在輸入正確的口令后才可訪問該級畫面。
（9）打印功能。可進行報表打印、曲線打印、圖形打印。
4 工程效果
該工程于2003年5月份開始實施，2004年4月份設備移交廠方運行，其DCS系統運行穩定可靠無損壞情況。系統投入使用后，操作人員在中央管理中心就能夠全面了解整個工廠的運行情，DCS系統對泵及潷水器等主要設備能夠根據預先設定好的參數進行自動控制。整個系統只需中央管理中心操作人員就能夠保證系統的正常運行，大大降低了值班員的勞動強度。該系統的投運解決了以往污水處理廠自動化程度低，所有設備均需手動操作，值班人員勞動強度大、操作易出錯，出水水質不穩定、生產過程無法集中監控的問題。該廠作為三峽庫區第一批興建的污水處理廠，對三峽庫區水質的保護起到了積極的作用。各級政府領導多次對該廠進行視察和工作指導，對該廠的生產以及工藝水平給予了良好的評價，取得了很好的社會效益和經濟效益。
5 結語
PLC作為成熟的控制器其編程語言及系統結構具有統一性，便于控制系統的調試及維護。雖然PLC控制算法相對單一，但是卻很好的滿足了污水生產工藝的要求，在避免功能浪費的同時降低了系統造價。采用工業以太網技術，保證了通訊網絡良好的兼容性和穩定性，同時實現了通訊的高速化。以PLC為基礎采用工業以太網搭建的DCS控制系統，在污水處理廠的自動化控制中具有成熟可靠，既滿足生產工藝要求，同時也降低了工程造價，具有很好的應用前景。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/163428.htm
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