自動控制水處理系統(tǒng)設計方案

微水發(fā)電廠化水系統(tǒng)技術改造后,形成了以ＰＣ機為主站、西門子Ｓ7-200系列ＰＬＣ為從站的全自動水制備控制系統(tǒng)。ＰＬＣ與ＰＣ機用ＰＣＰＰＩ電纜,通過串行口通訊,主站采用組態(tài)軟件對整個系統(tǒng)實時監(jiān)控、監(jiān)測。 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計| 電力測量儀

1　系統(tǒng)組成
1.1　水處理系統(tǒng)
包括預處理系統(tǒng)、計量加藥系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)三部分。四臺多介質(zhì)過濾器為預處理設備,三用一備。每臺過濾器有7套氣動閥門,按工藝要求切換控制。反滲透系統(tǒng)用一套一級二段反滲透單元組成,由一臺高壓泵和五套電動閥門作為執(zhí)行機構。計量加藥系統(tǒng)4套,二用二備,每套加藥系統(tǒng)有一臺計量泵和一臺電動攪拌裝置。
1.2　控制系統(tǒng)(見圖1)
(1)ＰＣ機監(jiān)測中心由ＵＰＳ電源、工控機、打印機組成,主要完成流程圖畫面組態(tài),對現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)實時監(jiān)測,并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、打印報表、數(shù)據(jù)查詢、報警等功能。
(2)監(jiān)控設備:監(jiān)控核心為ＰＬＣ,是一套由ＣＰＵ、存儲器、ＩＯ接口及控制軟件組成的智能設備,主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、存儲、報警、邏輯控制等功能,并與監(jiān)控中心實時通訊,完成系統(tǒng)自檢、數(shù)據(jù)傳送、控制輸出等任務。
(3)現(xiàn)場傳感器及檢測儀表是ＰＬＣ檢測現(xiàn)場模擬信號的器件,除溫度外的現(xiàn)場模擬信號都需經(jīng)過傳感器的轉(zhuǎn)換,才能輸出標準信號,被ＰＬＣ所接受,系統(tǒng)主要丈量電導、流量、ＰＨ值、濁度、壓力、液位等參數(shù)�，F(xiàn)場檢測的開關量信號可直接引進ＰＬＣ。

2�。校蹋帽O(jiān)控設備
ＰＬＣ監(jiān)控設備是既采集現(xiàn)場儀表、變送器、設備運行狀態(tài)等信號,又與監(jiān)測中心通訊,執(zhí)行有關命令。監(jiān)控設備一般無人職守,經(jīng)論證,選用西門子Ｓ7-200系列ＰＬＣ作現(xiàn)場信息的終端具有較高的性能價格比,它具有易擴展、性能高、體積小等特點,非常適合小規(guī)模的現(xiàn)場監(jiān)控。
2.1�。校蹋糜布�設計
現(xiàn)場共需開關輸進信號72點,開關輸出信號64點,模擬輸進信號12點、模擬輸出信號2點,因此選用Ｓ7-226基本單元,4塊ＤＣ16輸進16繼電器輸出(ＥＭ223),三塊模擬量輸進輸出混合擴展單元(ＥＭ235),這樣系統(tǒng)共有開關輸進88點,開關輸出80點,模擬量輸進信號12點,模擬量輸出信號3點,滿足現(xiàn)場控制要求。
2.2　通訊接口
Ｓ7-226ＰＬＣ基本單元提供一個ＲＳ485接口,為了與ＰＣ機通訊(ＲＳ232標準接口),選用ＰＣＰＰＩ專用電纜(或者ＲＳ485ＲＳ232轉(zhuǎn)換器),連接到ＰＣ機的ＣＯＭ1或者ＣＯＭ2,使用ＰＬＣ的ＰＰＩ協(xié)議,即可實現(xiàn)兩者之間的串行通訊。
2.3　抗干擾設計
為進步系統(tǒng)的可靠性,ＰＬＣ、直流穩(wěn)壓電源單獨裝于一個控制柜內(nèi),ＰＬＣ開關量輸出與現(xiàn)場之間加繼電器隔離,模擬信號采用信號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。信號線采用屏蔽電纜,闊別動力電纜,系統(tǒng)設置良好的接地。
2.4�。校蹋密浖�設計
ＰＬＣ軟件采用梯形圖語言編寫,為保證系統(tǒng)的正確性和可靠性,程序設計采用模塊化、功能化結構,便于維護、擴展,軟件主要由以下模塊組成:
(1)初始化程序:設定各寄存器、計數(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:對各路模擬量數(shù)據(jù)采集、濾波、均勻等處理。
(3)累計運行時間子程序:對泵、閥門的運行時間進行累計。
(4)過濾器自動運行子程序:根據(jù)監(jiān)控中心的命令,或現(xiàn)場自控條件按過濾器運行工藝輸出相應操縱。
(5)反滲透自動運行子程序:完成與監(jiān)控中心的各種通訊功能。
(6)脈沖量輸出子程序:控制計量泵根據(jù)流量加藥。
(7)故障檢測子程序:對氣源不足、閥門及泵故障自動檢測并報警。

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版設計,128點,畫面形象逼真、運行可靠、操縱方便,且具有較高的性能價格比。

4　結束語
該系統(tǒng)投進運行后,工作可靠穩(wěn)定,以ＰＣ機為主站ＰＬＣ為從站的自動控制系統(tǒng),不僅能實現(xiàn)自動控制功能,還具備實時監(jiān)視、數(shù)據(jù)分析、打印報表功能,而且該系統(tǒng)若作為下位機,也可與上位機通訊實現(xiàn)遠程監(jiān)控。