您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
西門子模塊6ES7212-1HE40-0XB0詳細說明
西門子模塊6ES7212-1HE40-0XB0詳細說明
曝氣系統(tǒng)的自動控制
生化池作為全廠污水處理的核心,，具有舉足輕重的作用,。污水經(jīng)過預(yù)處理后,，在這里通過微生物吸附污水中的有機物,，達到除磷脫氮的目的,。對生化池的自動控制,，主要是溶解氧濃度的控制,。
曝氣量自動控制系統(tǒng)作為一個恒值控制系統(tǒng),，系統(tǒng)給定一個保持不變的最佳溶解氧值,，通過PLC控制調(diào)節(jié)輸出量（即曝氣機開啟臺數(shù)），使被控量（實測氧化溝溶解氧濃度）不斷地接近給定值,。在這個系統(tǒng)中,，要求穩(wěn)定性和動態(tài)特性良好，被控量向給定值過渡的時間短,，同時過程平穩(wěn),，振蕩幅度小。
曝氣供氧系統(tǒng)是由曝氣機和溶解氧儀共同組成的閉環(huán)系統(tǒng),，為反應(yīng)池好氧段提供氧氣,，并維持好氧過程的溶解氧濃度值。依照好氧過程的溶解氧濃度值控制曝氣機開啟臺數(shù),，維持溶解氧濃度值在一定的范圍內(nèi)變動,。控制流程如（圖四）,。
（圖四）
三,、控制模式
手動模式：手動模式又可以分為盤柜模式和就地模式。盤柜模式就是通過MCC上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的操作,；就地模式就是通過現(xiàn)場控制箱上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的操作,。
遙控模式：就是通過中心控制室上位操作站實現(xiàn)對設(shè)備的操作,。
自動模式：設(shè)備的運行由各PLC根據(jù)污水廠的工況及工藝參數(shù)來完成對設(shè)備的啟停控制,，而不需要人工干予,。
四、系統(tǒng)構(gòu)成：如（圖五）
通過前面的描述,，部分設(shè)備的控制還是比較復(fù)雜的,，為達到以上的設(shè)備自動控制要求，該工程基本構(gòu)成如下：
下位機：選用了西門子400和300系列PLC來做系統(tǒng)
上位機：選用了北京華富Control2000軟件
中間協(xié)議：采用Simatic TOP Server,，銜接上,、下位機，進行數(shù)據(jù)交換
（圖五）
整個廠區(qū)共有2個PLC站及一個遠程I/O站,，硬件采用西門子400和300系列模塊,，分別用光纖及光纖交換機，采用星型連接方式構(gòu)成以太網(wǎng)絡(luò)連接至中控室,，在PLC1站,，CPU、電源模塊及以太網(wǎng)模塊采用400系列,，就地I/O站ET200及I/O模塊采用300系列模塊構(gòu)成,；在PLC2站，同樣CPU,、電源模塊及以太網(wǎng)模塊采用400系列,，就地I/O站、遠程I/O站ET200及I/O模塊采用300系列模塊構(gòu)成,，兩個站分別裝有現(xiàn)場觸摸屏終端,。下位機編程軟件采用Siemens的STEP7 V5.12來完成，根據(jù)控制要求開發(fā)程序,，可以實現(xiàn)前面描述的控制要求,。PLC1站處于配電房，有自己的就地I/O站和現(xiàn)場觸摸屏控制終端,；PLC2站處于回流泵井,，有自己的就地I/O站和現(xiàn)場觸摸屏控制終端，PLC2站的遠程站處于進水提升泵房,。
PLC系統(tǒng)模塊主要配置如下表：
上位機有兩套操作終端,，共同反映現(xiàn)場情況,，操作互不干擾,，一套故障，另一套依然可以完成全部監(jiān)控操作功能,。監(jiān)控軟件采用華富Control2000來開發(fā)監(jiān)控畫面,，根據(jù)工藝繪制流程圖,，顯示所有相關(guān)測控儀表的實時值；建立全廠的中心監(jiān)控系統(tǒng)平臺,，使操作員能隨時監(jiān)視全廠運行狀態(tài),，并對設(shè)備操作發(fā)出控制指令；建立歷史數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)和重要數(shù)據(jù)保存系統(tǒng),，并能對日報表,、月報表、年報表進行打??；建立全廠設(shè)備的安全報警系統(tǒng)；
上位機部分監(jiān)控畫面如下圖：
（ 圖六：廠區(qū)工藝流程圖）
（圖七：設(shè)備控制盤）
（圖八：開發(fā)調(diào)試階段報表查詢數(shù)據(jù)示例）
下位機采用西門子400和300單元 PLC,，上位機用北京華富的Control2000,，二者之間的標簽連接及數(shù)據(jù)通訊必須有一個統(tǒng)一的協(xié)議驅(qū)動，本工程采用的是SIMATICA TOP SERVER來實現(xiàn)的,，報表查詢系統(tǒng)采用VB6.0來開發(fā)外掛程序?qū)崿F(xiàn)報表的實時查詢,。
五、該工程自控系統(tǒng)的特點
1,、技術(shù)*：現(xiàn)代化的工廠要求與時俱進,，該自動化控制系統(tǒng)無論是從使用的profibus-DP現(xiàn)場總線、通訊網(wǎng)絡(luò),、可編程控制器,、組態(tài)軟件，還是從自動化控制技術(shù)來講,，都具有時代性,。
2、穩(wěn)定可靠：選用的自動化產(chǎn)品來自國外,，建立的自動化控制平臺,，經(jīng)過嚴格的測試，可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行,。
3,、自動化程度高，使用簡單：對于全廠的控制中心——中心控制室上位界面,，采用全中文的設(shè)計界面,，立體三維流程圖形來表達工藝，便于操作員掌握,；同時下位機PLC采用西門子的PLC,，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，自動化程度高,，整個系統(tǒng)維護量小,。
4,、開放性：該系統(tǒng)采用的現(xiàn)場總線是國際通用的具有開放協(xié)議的現(xiàn)場總線和接口，同時各控制站均留有I/O余量,，以便于以后系統(tǒng)的改造和擴展,。
5、安全性：該系統(tǒng)采用全面的設(shè)備保護體系,，包括潛水泵的干運轉(zhuǎn)保護,、自控平臺的防雷保護、進水水質(zhì)異常保護,、報警系統(tǒng)等,，以防止因為某些意外或操作員的疏忽而發(fā)生事故。
六,、應(yīng)用總結(jié)
該城市污水處理系統(tǒng)建成后,，PLC系統(tǒng)運行穩(wěn)定，采集數(shù)據(jù)準確快捷,，控制的重要設(shè)備運行安全,，程序開發(fā)好后，其維護量幾乎為零,，同時個人感覺該PLC現(xiàn)場安裝,、與其它設(shè)備的接口等均方便好用，系統(tǒng)投運后,，自動化程度高,，工作人員維護量小，出水水質(zhì)能達到國家規(guī)定的標準,，該系統(tǒng)的建成投運無疑給長江流域,、三峽庫區(qū)的環(huán)保事業(yè)作出了貢獻，希望在長江流域沿線有更多的采用自動化控制的污水處理廠,。該污水處理廠高程度的自動化系統(tǒng)的應(yīng)用將是一個很好的榜樣,。