工控自動化技術文摘：淨水製造 ---- 將極度白堊的井水轉化為飲用水

由於特殊的地質環境，德國Neckar-Odenwald的Osterburken小鎮周圍遍布著石灰岩層，隻有這些極度白堊的井水可做為供水源。為了滿足生活用水，保護家用電器和管道，從2010年起，這座城市就開始建立最現代化的軟化水工廠。來自Höpfingen的Kuhn Ltd.公gong司si負fu責ze裝zhuang備bei這zhe類lei工gong廠chang。這zhe家jia公gong司si已yi曆li經jing三san代dai，致zhi力li於yu飲yin用yong水shui的de循xun環huan以yi及ji廢fei水shui處chu理li的de工gong作zuo，他ta們men的de服fu務wu範fan圍wei包bao含han管guan道dao建jian設she，技ji術shu裝zhuang備bei以yi及ji完wan整zheng的de電dian氣qi與yu控kong製zhi工gong程cheng。項xiang目mu負fu責ze人renThomas Schäfer指出，“在Osterburken所suo采cai用yong的de技ji術shu，完wan全quan沒mei有you在zai飲yin用yong水shui中zhong添tian加jia化hua學xue添tian加jia劑ji。我wo們men在zai這zhe裏li使shi用yong的de納na米mi過guo濾lv技ji術shu，通tong過guo滲shen透tou，過guo濾lv掉diao溶rong解jie在zai水shui中zhong的de使shi水shui硬ying化hua的de物wu質zhi”。該設備的處理能力達到650立方米/14小時----這是Osterburken市的平均日常需求，水的硬度由26° dH下降到11--13° dH。出於安全考慮，許多設備都要求是冗餘的，例如每台泵都有一個額外的泵備用。工廠記錄所有的填充量，壓力，流速，甚至pH值和水的混濁度，並顯示在控製櫃的操作麵板上，電導率的偏差會及早反映出水的鹽度是否改變----這表明過濾隔膜可能有損壞。

zhegegongchangdeteshuyaoqiushi，jiangshuideyingduzhuanbianweiyigekeshezhidecanshu，anxuyaojinxingtiaozheng。youyuyinyongshuidedongtaicunchuguanliheruanhuaguochengzhongdekebianliuliangguanli，yaoqiuzuiyouhuadekongzhihejishizhunquedeqiehuan。womencaiyonglejiyuSPEED7技術的中央控製器CPU314-6CG13，它包含Profibus接口和以太網接口，便於與控製麵板的通訊和編程，因而可以節省昂貴的通信處理器，直接與CPU相連接。SPEED7技術是基於西門子STEP7編程的最快的控製係統之一，通過這種技術，大量的程序模塊和複雜的控製軟件，可以通過緊湊的CPU很容易地在2毫秒內完成一個循環處理。此外，這款CPU還集成了一些開關量和模擬量輸入，輸出功能，其中的8路開關量，可按需要作為輸入或輸出通道，CPU的運行也不需要額外的存儲卡。

在這個項目中，Kuhn公司設計了三個分散的IO站：分別在中央控製櫃，納米過濾設備和可移動的清潔設備，通過Profibus連接。SLIO模塊階梯形的彈簧卡接易於快速接線，標簽條和LED診斷直接對應於信號通道，以確保在故障發生時，易於準確判斷。由於分布式的安裝，最大限度的減少了布線的工作量。

全鋁合金外殼的VIPA 12寸觸摸屏很適合於這個場合的應用，它提供預裝的Windows CE 6.0操作係統，以及運行版Movicon11，它集成了128 MB工作內存和2 GB用戶內存，具有充足的硬件資源，滿足數量巨大的標記名要求。觸摸屏通過以太網連接到PLC，除(chu)了(le)用(yong)於(yu)現(xian)場(chang)顯(xian)示(shi)和(he)現(xian)場(chang)操(cao)作(zuo)，還(hai)可(ke)存(cun)儲(chu)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)的(de)數(shu)據(ju)。此(ci)外(wai)，它(ta)還(hai)具(ju)有(you)完(wan)整(zheng)的(de)報(bao)警(jing)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)，可(ke)以(yi)在(zai)超(chao)過(guo)限(xian)值(zhi)或(huo)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)被(bei)激(ji)活(huo)並(bing)發(fa)出(chu)信(xin)息(xi)。當(dang)然(ran)，它(ta)也(ye)提(ti)供(gong)豐(feng)富(fu)的(de)可(ke)參(can)數(shu)化(hua)的(de)圖(tu)形(xing)庫(ku)，以(yi)及(ji)各(ge)種(zhong)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)圖(tu)，可(ke)以(yi)記(ji)錄(lu)和(he)觀(guan)察(cha)長(chang)時(shi)段(duan)不(bu)同(tong)對(dui)象(xiang)的(de)狀(zhuang)態(tai)。

所有非常規的數據都將從工廠直接傳輸到控製點，控製點包含從水井室到水庫的5個通訊和40多個站點。這類連接通過控製櫃中的GPRS調(tiao)製(zhi)解(jie)調(tiao)器(qi)建(jian)立(li)。根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)發(fa)出(chu)的(de)消(xiao)息(xi)，技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)被(bei)派(pai)往(wang)工(gong)廠(chang)現(xian)場(chang)或(huo)通(tong)過(guo)遠(yuan)程(cheng)訪(fang)問(wen)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)，例(li)如(ru)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)關(guan)閉(bi)滑(hua)閥(fa)或(huo)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)開(kai)關(guan)水(shui)泵(beng)。

係統每15分鍾定期地更新測量值----ciwaihaikejinxingsuishizhaxun，suoyoudangqianshujukeyijikexianshichulai，suoyoushebeicanshuyeketongguohulianwangzhakan。zhejiushidejishurenyuanjibianzaizhoumodezhibanzhong，yekezaidiyishijiantongguozijidediannaohuozhezhinengshoujizhakanxianchangdejishiyunxingzhuangkuang，binglijishiyongshidangdegongjujilingbeijianjiejuexianchangdewenti。ciwai，suoyoushujudoubeicunchuzaiVIPA觸摸屏的記憶卡內，因此可隨時查詢過去24小時內的數據。

整zheng個ge軟ruan化hua水shui過guo程cheng，包bao含han許xu多duo環huan節jie，從cong水shui井jing室shi的de水shui泵beng開kai始shi一yi直zhi到dao飲yin用yong水shui網wang絡luo，所suo有you控kong製zhi過guo程cheng必bi須xu穩wen定ding可ke靠kao，以yi保bao證zheng飲yin用yong水shui的de恒heng定ding不bu間jian斷duan的de供gong應ying。VIPA CPU強大的功能表現在極快的運行速度，係列化的大內存和靈活的內存管理，可以很容易地通過MCC卡擴展，內置的Ethernet接口用於通訊也利於編程；遠程信號通過Profibus與SLIO係統連接；連同12寸觸摸屏的可視化操作，構成整套控製係統，保證了軟化水工廠的理想的無故障運行。項目負責人Thomas Schäfer說，“我們在水廠自控中，已經使用VIPA係統多年，所有的技術人員都能熟練使用VIPA控製器。除此之外，還對VIPA團隊給予的關注表示高度讚賞，有時我們甚至會在周五的晚上收到VIPA工程師Mr. Mark Kohl的技術支持，從某種程度上他也是個手機應用的專家。