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1.引言
B&R豐富的控製部件和DCSxitongbeiguangfanyingyongzaigedaxianjindewushuichulikongzhixitongzhong,muqianyiyoushangqiantaobeijialaidewushuichulixitongyunxingzaiquanqiudegegeguojia,xitongxingnengyoukoujiebei。
2.汙水工藝及特點
汙水處理的工藝流程大體分為:格柵處理、泵房提升、沉砂處理、一次沉澱池、曝氣池處理、二次沉澱池處理、泥漿製備、昭氣利用。需要控製的區域主要有進水泵房,鼓風機房,脫水機房,變電所,加藥間等區域。有柵格、總泵房、沉砂池、生物反應池、沉澱池、加氯間、汙泥處理裝置、變電站等控製對象。
在進水泵房,係統需要檢測粗、細格柵前後的液位,及設備的故障工況,手動/自動控製粗、細格柵的運行;采集泵房內及水泵運行工況及液位參數,並根據泵的運行時間,先後開啟水泵機組。
在zai鼓gu風feng機ji房fang,係xi統tong需xu要yao控kong製zhi鼓gu風feng機ji組zu的de開kai關guan機ji順shun序xu,檢jian測ce鼓gu風feng機ji組zu的de故gu障zhang報bao警jing,根gen據ju生sheng化hua池chi中zhong溶rong氧yang的de濃nong度du調tiao節jie出chu風feng閥fa開kai啟qi度du,檢jian測ce生sheng化hua池chi等deng相xiang關guan儀yi表biao的de參can數shu。在zai脫tuo水shui機ji房fang係xi統tong需xu要yao采cai集ji脫tuo水shui機ji房fang、wunichineidianqishebeiyunxinggongkuangjifujindeyibiaocanshubingduixiangyingdianqishebeijinxingkong。zaibiandiansuoxuyaocaijigufengjifanggaoyabianpeidiansuoshebeideyunxinggongkuangjiduifujindianqishebeijinxingkongzhideng。juyouxianchangshebeizhaxun,guzhangjilujibaojing,gexiangshujuquxiandenggongneng。
3.貝加萊控製係統方案
根據項目的需求及特點,貝加萊方案為監控中心采用先進的管理控製技術,係統設計為控製層、監控層、管理層三層進行監測和控製。控製層分若幹個PCC子站分別對廠內設備、及監測點進行控製、監測,采集信號,控製生產設備;監jian控kong層ceng,在zai廠chang內nei設she中zhong心xin控kong製zhi室shi,對dui於yu獨du立li運yun行xing的de汙wu水shui處chu理li廠chang,中zhong控kong室shi有you二er個ge功gong能neng,一yi是shi監jian控kong全quan廠chang的de整zheng個ge生sheng產chan過guo程cheng,二er是shi將jiang有you關guan汙wu水shui處chu理li廠chang的de運yun行xing狀zhuang況kuang上shang傳chuan汙wu水shui處chu理li廠chang監jian控kong中zhong心xin;將汙水處理廠監控中心執行指令下傳各PCC,由PCC控製各現場儀器及儀表;管理層主要在汙水處理廠監控中心完成。係統同時還充分考慮設計了特殊情況下的現場手動控製。
係統設計在現場采用貝加萊的PP400係列控製器,貝加萊的PP400是一款集成觸摸屏,控製器於一身的高性能控製器.一個設備同時實現現場的監控和操作以及I/O的處理.提高整個汙水係統的靈活度.支持100米I/O擴展的X20係統。各PCC站的通訊,采用CPU自帶的以太網接口,實現個站間的通訊和與監控中心的數據交換。設計自控係統的組成主要包括:
1) 1#PCC,2#PCC,3#PCC控製站
主控製器選用X20的高性能X20CP1485控製器,自帶以太網,和RS232或CAN通訊接口,其處理頻率達到Celeron 400MHZ,達到400US的任務執行時間。通過預先編製好的控製程序,對現場控製站I/O模塊進行數據采集和分析、運算並相應的輸出結果。通過自帶以太網接口實現與監控中心的數據通訊,並且采用容易擴展的X20的I/O單元,采用CAN,X2X通訊方式實現I/O的通訊,采集遠程設備的數據信號。12路的I/O寬度僅為12.5mm,長為9.9mm.結構緊湊,功能齊全,性價比高,安裝方便。
3個PCC站分別位於預處理站,鼓風機室,濾池和沉澱池。鼓風機房現場HMI采用貝加萊的PP100觸摸屏,PP100采用266MH高性能處理器,128MB DRAM,TFT 640*480 真彩10.4寸的大尺寸,IP65的防水等級。全金屬外殼。模擬電阻式觸摸屏其特性決定了長壽命,正常使用可達6年以上。並且具有很強的抗幹擾能力,並集成RS232,以太網,USB接口,方便用戶的通訊或擴展。主控製器與觸摸屏的通訊采用RS232。
2) 變電站
控製器選用貝加萊的PP400,貝加萊的PP400是一款集成觸摸屏,PCC控製器於一身的高性能控製器,采用高速266MHZ CPU ,可達8GB的大容量的存儲器,具有IP65的防護等級,USB,以太網,RS232通訊接口豐富,256色真彩顯示。10.4寸的PP400作zuo為wei控kong製zhi主zhu站zhan的de控kong製zhi器qi和he人ren機ji界jie麵mian的de同tong時shi。還hai可ke通tong過guo屏ping查zha詢xun設she備bei狀zhuang態tai,工gong作zuo記ji錄lu,數shu據ju報bao表biao,修xiu改gai係xi統tong參can數shu等deng功gong能neng。滿man足zu在zai變bian電dian站zhan本ben地di監jian控kong本ben地di操cao作zuo的de功gong能neng,一yi體ti化hua的de設she計ji緊jin湊cou而er小xiao巧qiao。I/O模塊支持多種遠程擴展方式,如CAN ,X2X, POWERLINK,ProfibusDP,DeviceNet等。
3) ECU01-ECU10現場控製站
現場控製站的主要功能是遠程I/O模塊和通訊的功能,它主要包括模擬輸入模塊、數字輸入模塊、數字輸出模塊、以及通訊模塊。采集10個濾池的信號監控等。控製器選用貝加萊的X20自帶以太網,RS232,CAN接口緊湊型X20CP0291,達到2MS的快速掃描周期。采集10個濾池的控製信號,通過100M的以太網傳輸上下位的數據信息。I/O部分采用貝加萊的X20 I/O係統。如果濾池控製部分離其餘控製部分有一定距離,並且I/O點不多。我們采用貝加萊的具有12M 通訊速度,站間距離可達100米的X2X通訊總線,進行遠程擴展。方便現場的安裝,滿足實際客戶要求。並且X20係(xi)統(tong)支(zhi)持(chi)熱(re)插(cha)拔(ba),即(ji)使(shi)個(ge)別(bie)模(mo)塊(kuai)或(huo)外(wai)圍(wei)設(she)備(bei)的(de)故(gu)障(zhang)也(ye)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)其(qi)餘(yu)模(mo)塊(kuai)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),避(bi)免(mian)因(yin)一(yi)些(xie)小(xiao)故(gu)障(zhang)而(er)導(dao)致(zhi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)癱(tan)瘓(huan)。節(jie)省(sheng)維(wei)護(hu)和(he)使(shi)用(yong)成(cheng)本(ben)。
4) 監控中心
采用貝加萊無風扇無線纜,可免硬盤運行的工控機APC620,采集現場PCC的實時數據和記錄狀況報表及報警等。實現全廠的綜合調度。兩台工控機互為主備,提高係統可靠性。控製係統具有全自動邏輯控製、在線工藝狀態顯示及參數記錄、運行故障診斷記錄、生產報表顯示記錄等功能。係統能長周期安全無故障運行。
5) 網絡通訊及結構
利用各PCC自帶的以太網接口實現PCC站站以及ECU各站的通訊,以及與監控中心的數據通訊.光纖連接現場和監控中心。遠程I/O的擴展采用12M速率的X2X總線。通過RS485接口模塊控製現場變頻器的運轉,以及與儀器儀表的通訊連接。
貝加萊的控製係統支持分時多任務操作係統,觸摸屏和PCC均采用一個開發軟件來開發,麵向對象的編程方式,除常規編程語言外,並且支持C語言,BASIC語言等多種高級編程語言。以及完善的PID算法完成生產過程壓力、溫度、流量等工藝參數的PID回路調節。高性能的控製器和支持帶電插拔的X20 I/O 係統,單個模塊或部件的損壞不會影響其他設備的正常運行,提高汙水係統可靠性,利於係統維護。I/O的de就jiu地di接jie入ru,再zai通tong過guo通tong訊xun上shang送song,通tong訊xun介jie質zhi為wei屏ping蔽bi雙shuang絞jiao線xian,減jian少shao布bu線xian成cheng本ben,提ti高gao電dian氣qi係xi統tong可ke靠kao性xing。實shi現xian就jiu近jin接jie線xian,遠yuan程cheng監jian控kong。接jie口kou豐feng富fu,太tai網wang通tong訊xun接jie口kou, Modbus接口,CAN 通訊,RS485總線等與三方設備通訊的接口都包含在係統中,方便用戶的擴展和使用。
4.結束語
貝加萊的汙水控製係統是以PCC、工控計算機、管理計算機、服務器、jisuanjiwangluojiruanjianxitongweihexindewushuichulichangshishiguanlikongzhixitong,zidongjiancehuojiankongwushuichulichangshebeijishengchanyunxing,dadaowushuichulichangyuanchengjiancehuojiankongzidonghua、管理信息化。使汙水處理廠內自動化控製及技術水平得到全麵顯著提升,可以安全、可ke靠kao地di實shi現xian各ge種zhong複fu雜za的de汙wu水shui處chu理li工gong藝yi流liu程cheng,減jian少shao人ren為wei因yin素su帶dai來lai的de可ke能neng事shi故gu和he隱yin患huan,保bao證zheng汙wu水shui處chu理li的de質zhi量liang,同tong時shi減jian輕qing勞lao動dong強qiang度du,提ti高gao工gong作zuo效xiao率lv和he經jing濟ji效xiao益yi。使shi傳chuan統tong汙wu水shui處chu理li廠chang生sheng產chan運yun行xing及ji管guan理li產chan生sheng了le質zhi的de變bian化hua。
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