Profibus現場總線在污水處理控制系統中的應用

　　2.2 控制系統網絡結構

　　如果采用常規PLC集中控制方式，將現場信號通過電纜連接到集中控制室內的PLC上,由于工藝線路長、現場控制點分布范圍廣，需要敷設大量的電纜及橋架,且現場環境惡劣、其施工難度非常大。鑒于此，采用了PROFIBUS-DP現場總線技術，根據工藝劃分，系統共設了三個主站、五個子站、兩個操作員站。采用西門子的S7-300系列PLC，主站采用CPU315-2DP，其帶有一個DP通訊口和一個MPI口。子站采用通用性較好的ET200M現場模塊，用于現場數據的采集和控制，并借助　　控制系統分為三個級別，即現場級、控制級、管理級。

　　2.2.1管理級

　　管理級集中監控各個分站設備的運行狀態。管理級現場總線選擇Profibus-FMS總線，兩臺安裝組態軟件的冗余服務器作為PROFIBUS-FMS現場總線的主站，安裝在控制室內，可以同時收集現場數據。服務器采用WinCC 組態軟件，并配有服務器軟件包選項。

　　SIMATIC S7-314、MDS2701無線電臺負責與公司的無線數據通訊。

　　2.2.2控制級

　　控制級主要功能是接收管理層設置的參數或命令，對污水處理生產過程進行控制，將現場狀態輸送到管理層。PLC1和PLC2分別由一個電源模塊PS 307和一個CPU315-2 DP模塊組成，它們互為熱備,集中處理所有的控制算法、監控設備的自動運行。集中控制使得整個污水廠控制系統各個部分之間能夠完全協調工作。

　　2.2.3現場級

　　現場級控制采用Profibus-DP現場總線，實現控制系統的冗余十分簡單。ET200M遠程單元通過兩個IM153-2總線接口模塊分別連接在兩條PROFIBUS-DP總線上。污水廠配置有6個ET200M遠程單元，其中兩個在SBR池，其余四個分別在進水泵房、出水泵房、鼓風機房和污泥脫水機房。每個ET200M單元均由2個IM153-2總線接口模塊和其他若干數字量、模擬量輸入輸出模塊組成。IM153-2總線接口模塊通過總線接收主控主站的命令，實現數據采集和設備控制，其中只有主控PLC的命令生效，而熱備PLC的命令被忽略。數字量、模擬量輸入輸出模塊的數量和配置由當地的所需控制和采集的點數所決定。

　　3 系統軟件

　　主控單元S7-300PLC的控制程序采用Step7軟件進行編寫，STEP7是SIEMENS開發的應用于S7-300/S7400PLC的編程軟件，運行在WindowsNT或Windows98操作系統中，在自動化工程各方面具有友好的用戶功能。該程序采用模塊化編程結構，便于系統維護和擴展。

4 結語

　　此控制系統于2002年9月調試完畢，運行至今系統穩定、可靠。極大地提高了勞動生產率，該系統有效地解決了生產中的很多問題，如減少了生產過程中的突發故障，縮短了生產準備時間和搶修時間，減少了工人的勞動強度，為污水處理廠創造了可觀的經濟效益和社會效益，達到了節能、降耗的目的。在生產管理上了一個新臺階。

　　參考文獻
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