化工儀器網(wǎng)
詳細介紹
供應(yīng)西門子CPU412-2中央控制單元是順序邏輯控制,，這正是PLC控制的優(yōu)勢所在。在眾多的PLC生產(chǎn)廠家中,，西門子公司的S7-300 PLC系列產(chǎn)品以其較高的性價比成為眾多用戶的可以選擇],。S7-300是模塊化的中小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用,，模塊化,、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，各種單獨的模塊之間可進行廣泛的組合以用于擴展,。接口模塊（IM）用于多機架配置時連接主機架（CR）和擴展機架（ER）,，S7-300通過分布式的主機架（CR）和二個擴展機架（ER）可以操作多達32個模塊。中央處理單元（CPU）集成有PROFIBUS-DP和MPI通訊接口,，多點接口（MPI））用于同時連接編程器,、PC機和人機界面等。信號模塊（SM）用于數(shù)字量和模擬量的輸入輸出,。
3,、總體控制要求及功能
污水處理廠自控系統(tǒng)的要求是對污水處理過程進行自動控制和自動調(diào)節(jié),，使處理后的水質(zhì)指標達到要求的范圍；在中控室發(fā)出上傳指令時,，將當(dāng)前時刻運行過程中的主要工作參數(shù)（水質(zhì)參數(shù),、流量、液位等）,、運行狀態(tài)及一定時間段內(nèi)的主要工藝過程曲線等信息上傳到中控室,。功能如下：
（1）控制操作：
在中心控制室能對被控設(shè)備進行在線實時控制,，如啟停某一設(shè)備,，調(diào)節(jié)某些模擬輸出量的大小，在線設(shè)置PLC的某些參數(shù)等,。
（2）顯示功能：
用圖形實時地顯示各現(xiàn)場被控設(shè)備的運行工況,，以及各現(xiàn)場的狀態(tài)參數(shù)。
（3）數(shù)據(jù)管理：
依據(jù)不同運行參數(shù)的變化快慢和重要程度,，建立生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫,，存儲生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析使用,。利用實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比較和分析,，得出一些有用的經(jīng)驗參數(shù)，有利于優(yōu)化曝氣池的準閉環(huán)控制,，并把一些必要的參數(shù)和結(jié)果顯示到實時畫面和報表中去,。
（4）報警功能：
當(dāng)某一模擬量（如電流、壓力,、水位等）測量值超過給定范圍或某一開關(guān)量（如電機啟停,、閥門開關(guān)）閥發(fā)生變位時，可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級的報警,。
（5）打印功能：
可以實現(xiàn)報表和圖形打印以及各種事件和報警實時打印,。打印方式可分為：定時打印、事件觸發(fā)打印,。
4,、系統(tǒng)構(gòu)成及其布局
如果采用常規(guī)PLC集中控制方式，將現(xiàn)場信號通過電纜連接到集中控制室內(nèi)的PLC上,，由于工藝線路長,、現(xiàn)場控制點分布范圍廣，需要敷設(shè)大量的電纜及橋架,，且現(xiàn)場環(huán)境惡劣,、其施工難度非常大。鑒于此,，采用了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù),，根據(jù)工藝劃分,，系統(tǒng)共設(shè)了兩個主站、兩個子站,、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遠程模塊，用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和控制,，并借助PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場總線）,，方便控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立。其自控系統(tǒng)見下圖
供應(yīng)西門子CPU412-2中央控制單元
控制系統(tǒng)分為三個級別,，即現(xiàn)場級,、控制級、管理級,。
（1）管理級
管理級集中監(jiān)控各個分站設(shè)備的運行狀態(tài),。管理級現(xiàn)場總線選擇PROFIBUS-FMS總線，兩臺安裝組態(tài)軟件的冗余服務(wù)器作為PROFIBUS-FMS現(xiàn)場總線的操作員站,，安裝在控制室內(nèi),，可以同時收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。服務(wù)器采用WinCC組態(tài)軟件,，并配有服務(wù)器軟件包選項,。
（2）控制級和現(xiàn)場級
控制級主要功能是接收管理層設(shè)置的參數(shù)或命令，對污水處理生產(chǎn)過程進行控制,，將現(xiàn)場狀態(tài)輸送到管理層,。根據(jù)本廠工藝流程和總平面布置，結(jié)合馬達控制中心MCC的位置和供配電范圍,，按照控制對象的區(qū)域,、設(shè)備數(shù)量，以就近采集和單元控制為劃分區(qū)域的原則,，在曝氣池旁中控室設(shè)主站PLC,。在進水泵房、脫水機房設(shè)兩座現(xiàn)場子站,，主站與現(xiàn)場子站之間采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線,。主站PLC分別由電源模塊PS 307、CPU315-2 DP模塊和通訊模塊CP343-2及相應(yīng)信號模塊SM組成?，F(xiàn)場子站采用ET200M遠程單元,，每個ET200M單元均由1個IMl53-2總線接口模塊和其它若干數(shù)字量、模擬量輸入及輸出模塊組成,。
進水泵房現(xiàn)場從站PLC－1監(jiān)控范圍為粗格柵,、進水泵房,、細格柵、沉砂池等,，其主要控制對象為粗細格柵間的粗細格柵及進水電動閘門,、進水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設(shè)備,，此外,，還負責(zé)進水水質(zhì)如PH、SS（濁度測量）等參數(shù)的在線檢測,。其I/O配置為：DI＝138,、DO＝58、A1＝16 ,、AO＝4,。
脫水機房現(xiàn)場子站PLC－2監(jiān)控范圍為脫水機房,、儲泥池,，其主要控制對象為儲泥池的攪拌器、電動閥門,，脫水機房的進泥泵,、輸送機、濃縮機,、加藥系統(tǒng)等設(shè)備,。其I/O配置為：DI＝48、DO＝16,、Al＝8,。
曝氣池主站PLC監(jiān)控范圍為厭氧池、曝氣池,、鼓風(fēng)機房,，主要完成對處理工藝參數(shù)的監(jiān)測控制，如對溶解氧,、污泥濃度,、pH值、ORP值等參數(shù)的測控,。對曝氣設(shè)備,、攪拌設(shè)備、排水設(shè)備及剩余泵等進行操作控制,，以滿足對處理出水水質(zhì)的要求,。其I/O配置為：DI＝184、DO＝60,、A1=24,。
5,、系統(tǒng)軟件
計算機操作系統(tǒng)采用Microsoft Windows 2000 Professional中文版操作系統(tǒng)。歷史數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQLServer 2000中文版軟件,。上位機監(jiān)控軟件采用Wincc5.1組態(tài)軟件來實現(xiàn),。
1）操作系統(tǒng)軟件Windows 2000 Professional中文版操作系統(tǒng)提供了一個快速、高效的多用戶,、多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境,，是目前使用廣泛的工控操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Windows2000 server中文版配合Microsoft SQL2000使用,，用來保存歷史數(shù)據(jù),。各工作站均采用Windows 2000 Professional中文版操作系統(tǒng)。
2）Wincc5.1監(jiān)控軟件實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的開關(guān)量,、狀態(tài)量,、電量、模擬量的采集和處理,，并顯示在主工作站的界面上,；對一些污水處理廠重要的物理量如各個進水泵的電流、頻率,、出口壓力等都實時顯示在主上作站的主界面上,，便于調(diào)度員及時掌握系統(tǒng)的運行情況。
3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝Microsoft SQL2000中文版數(shù)據(jù)庫軟件,，用來儲存整個污水廠重要的歷史數(shù)據(jù),，通過Wincc5.1與Microsoft SQL 2000的通訊來讀取歷史數(shù)據(jù)。單獨設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以避免因為系統(tǒng)局部故障導(dǎo)致歷史數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生,。
4）STEP7可以利用IEC-1131標準中八種編程語言中的6種（STL,、LAD、FBD,、CFC,、SFC和SCL）進行編程、本系統(tǒng)利用STEP7對西門子可編程序控制器進行配置,、編程,。。
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