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技術文章

邦納SHP控制器在水處理行業(yè)中的應用

點擊次數(shù):441 發(fā)布時間:2014-12-5

作為水資源貧乏的國家,,、節(jié)能,、可持續(xù)地得利用好水資源,歷來是國家的重點工程,。幾乎全國每個的主要城市區(qū)域都有其建立和配套的污水處理廠,,通過將以工業(yè)為主的污水進行多道工序的處理,進行專業(yè)的預處理,、生物處理,、污泥處理等過程,從而達到在達到符合國家相關機構的排放標準后傳輸給下一道環(huán)節(jié),。水處理是為了使水質(zhì)滿足特定環(huán)境及回用的用途,。
然而水處理又是一個自動化高度集成的行業(yè)應用。從預處理工藝,、一級處理工藝,、二級處理工藝、深度處理工藝以及污泥處理工藝,,每一個環(huán)節(jié),,都需要有集成的控制系統(tǒng)來完成每個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)控制。而這些不同的工藝,,以及想對應的污水提升泵房,、沉砂池、沉淀池 ,、生物處理構筑物等設施,,分布地域開闊。對于現(xiàn)場的作業(yè)管理管理而言,,就需要能夠有快速集成、簡單易用的控制設備,對于現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境,,進行時時控制,,從而確保每個環(huán)節(jié)的順利進行。

簡單易用:
對于水處理應用的方案來說,,首先是要能夠簡單易用,,能夠在滿足其現(xiàn)場應用的前提下,更方便與現(xiàn)場工作人員的使用,。而“簡單易用,、開放靈活”,是邦納SHP一體式控制器zui大的優(yōu)點,。城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分,,可分為預處理工藝、一級處理工藝,、二級處理工藝,、深度處理工藝和污泥處理工藝,以及zui終的污泥處置,。 污水處理包含了多種工藝,,每種工藝都包括不同的組成部分和流程,每個組成部分都有其各自的運行指標和要求,。多種工藝集成,,也就要求了自動化系統(tǒng)能夠在高性能的操作同時,提供更為靈活的操作,。
美國邦納的SHP控制器,,從產(chǎn)品的控制操作,應用界面以及編程軟件的設置,,都突出了“簡單易用”的設計理念,。SHP控制器成本大大低于同性能PLC與人機界面組合,軟件和硬件使用都非常方便,。此款設備包括控制器,,人機界面,內(nèi)置I/O,,網(wǎng)絡和可移動的大容量數(shù)據(jù)存儲器,,成為一個一體化單元,是一款功能強大,,可信賴的控制產(chǎn)品,,畫面和控制程序用同一個工業(yè)級軟件BAPS完成。PLC與觸摸屏的結合,,二合一的集合設計,,更大地提簡化了用戶的操作,。減少了集成的故障風險。高穩(wěn)定性可讓現(xiàn)場的工作人員,,可以不用擔心由于普通PLC的操作煩瑣,,以及信號及系統(tǒng)不兼容的難題。更可靈活掌控現(xiàn)場的操作,。

同時,,編程軟件簡單易用,畫面和控制程序使用同樣的軟件,,采用相同的變量,,不需要通訊進行數(shù)據(jù)交換,不需要中間變量進行轉(zhuǎn)換,,只需要一次下載就可以完成畫面和控制器程序的傳送,。軟件有非常好的在線監(jiān)控功能,直接在畫面上顯示出所有變量的數(shù)據(jù)值和狀態(tài),,同時也可以進行變量表監(jiān)控和強制等功能,。可以同時打開多個窗口,,不同窗口的程序可以復制粘貼,,大大方便了程序員代碼編寫。強大的控制能力,,可支持浮點運算,,數(shù)學運算,多回路PID自整定,,字符串操做等,。所有系列的產(chǎn)品都是一個軟件,支持IEC61131標準,,可以方便的進行不同平臺的移植,。
如圖一是SHP一體式控制器系統(tǒng)水處理行業(yè)拓撲圖:
 
圖一:水處理行業(yè)SHP控制器系統(tǒng)拓撲圖
SHP一體式控制器具有強大的通信能力:
由于污水處理的現(xiàn)場環(huán)境范圍大,因此水處理應用需要*的通信信號能力,。水處理應用現(xiàn)場,,需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)的處理措施。各個不同環(huán)節(jié)中,,所使用的儀器設備各有不同,,分布區(qū)域非常分散,這也就要求了所使用的控制器設備,,能夠在支持長距離信息傳輸?shù)耐瑫r,,更能兼容多種傳輸信號。
由此可見,,邦納SHP控制器擁有的網(wǎng)絡連接能力,。PCM-ST標準型控制器和PCM-AD控制器支持USB和以太網(wǎng)進行程序下載和監(jiān)控(ST支持USB,,AD支持以太網(wǎng),不兼容),,同時還支持Profibus和CANOpen總線,,以及邦納自己設計的B-NET總線。其中,,CANopen和B-NET兩種總線協(xié)議是所有型號的標準配置,可以通過刷新硬件的FIRMWARE進行轉(zhuǎn)換,。PCM-BA基本型控制器,,PCM-ST標準型控制器和PCM-AD控制器都支持CANopen主站,都可以成為PROFIBUS從站,,PCM-AD控制器支持PROFIBUS主站,。PCM-BA基本型控制器支持2個串口,PCM-ST標準型控制器和PCM-AD控制器都可以支持3個串口(ST 兩個,,AD3個),。SHP控制器具有多種通訊選件,以太網(wǎng),,調(diào)制解調(diào)器,,無線通訊,GPRS/GSM,,GPS定位卡,。
綜合多種通訊及信號能力的控制器確保了現(xiàn)場信號的時時傳輸。

強大的系統(tǒng)集成能力:
提供方案的整體能力也是邦納自動化集成方案對于水處理廠的專業(yè)應用的綜合表現(xiàn),。在提供SHP一體式控制器方案的同時,,更可以有能夠結合邦納公司的工業(yè)無線網(wǎng)網(wǎng)絡產(chǎn)品DX70/80以及超聲波傳感器(T30UF,QT50U等)產(chǎn)品進行應用集成,。美國邦納作為自動化行業(yè)的企業(yè),,堅持為用戶提供以傳感器為核心的綜合解決方案,以下簡述其應用過程,。
當污水經(jīng)過一道道的工序進入相應的處理池中時,,首先由各種監(jiān)測儀表(包括溫度、壓力,、液位,、流量、pH值,、電導率,、懸浮固體等傳感器)將污水的相關值進行采集,比如說利用Banner T30UX超聲波傳感器檢測到水位信息,,這些前端的傳感設備將接入邦納DX70無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的節(jié)點,,隨后DX70無線網(wǎng)絡系統(tǒng)節(jié)點將采集的模擬量數(shù)據(jù)通過無線電波發(fā)送到網(wǎng)關,,然后網(wǎng)關將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匕罴{SHP一體式控制器或計算機系統(tǒng),實現(xiàn)對污水處理過程的全程監(jiān)測和控制,。
邦納無線傳感技術,,使遠程信號采集和多點監(jiān)測測量成為可能,大大方便了污水處理過程監(jiān)視的實施,。無線傳感技術與傳統(tǒng)有線系統(tǒng)相比,,具有很大潛力。水處理工廠由于地理的限制和污水的限制,,使得布線成為一個很大的難關,,在某些塔式藥劑投放地點,根本不可能實現(xiàn)布線來采集數(shù)據(jù),,而此時,,無線系統(tǒng)就可以發(fā)揮關鍵的作用。配合SHP一體式控制器,,邦納的DX70無線網(wǎng)絡系統(tǒng)給予用戶的既是成本上的節(jié)省和又是實施時間上的便利,。
 
圖二:DX70無線網(wǎng)絡節(jié)點
 

圖三:接有無線DX70無線產(chǎn)品和超聲波傳感器T30UF的污水處理箱

水處理行業(yè)是通過,通過物理,、化學和生物手段,,對水質(zhì)進行治理、去除或增加水中某些對生產(chǎn),、生活及環(huán)境不需要或需要物質(zhì)的全過程,。在國家倡導節(jié)能性社會的發(fā)展主題下,水處理行業(yè)的應用起著越來越重要的作用,。本文通過邦納的SHP一體式控制器,、邦納無線網(wǎng)絡產(chǎn)品DX70/80和超聲波傳感器T30UX三種產(chǎn)品組合系統(tǒng)集成,綜合地解決了率的能源利用同時,,更需要有集成的自動化控制系統(tǒng)相輔相成的問題,。

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