【文章內(nèi)容簡介】 進行編程器對PLC進行編程隔離裝置根據(jù)開關量信號輸入輸出點配置繼電器以隔離PLC與被測控的設備。在儀表選型上，介于監(jiān)測儀表的重要性，在儀表選型上應遵循： 準確全面反映進廠水的水質(zhì)水量情況。 準確全面反映出水廠的水質(zhì)情況。 各處理單元的出口的主要水質(zhì)情況。 參與控制的水質(zhì)和物理參數(shù)。盡量選用國內(nèi)可靠成熟的儀表產(chǎn)品，以節(jié)約投資，也方便維修。對關鍵的現(xiàn)場儀表，則考慮引進國外設備。 超聲波液位計超聲波液位計是非接觸式測量儀表該儀表通過對超聲波發(fā)射和反射的行程所需的時間和測量距離成正比的原理測量液位。儀表由傳感器（超聲波探頭）、變送器及專用電纜組成，德國E+H公司。 型號：傳感器 FDU80RG2A 變送器 FMU682R1A1A1 (1）被測介質(zhì)：污水和稀污泥 (2）測量范圍：FDU80 量程 0～50m (3）輸入范圍：4～20mA DC， 負載電阻600Ω (4）電源：220VAC 50HZ (5）測量值誤差：%滿量程 分辨率：1mm (6）安裝位置：室外 (7）防護等級：傳感器：IP68 變送器：IP65 (8）現(xiàn)場顯示：4 1/2數(shù)顯 (9）專用電纜：10M (10）安裝支架：墻支架9197920001電磁流量計電磁流量計是測量和指示導電液體的流量，由傳感器、變送器及專用電纜組成，傳感器形式為發(fā)蘭連接，帶接地環(huán)，轉(zhuǎn)換器具備微處理器信號功能，用手持磁棒方法，不打開外殼就可對機內(nèi)實行編程。上海光華愛爾美特。型號：傳感器IFS4000 轉(zhuǎn)換器 SC100AS/MP2211PH計 此裝置為一組電極，這組電極產(chǎn)生的電勢與被測液體的氫離子濃度成比例，該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動清洗頭，德國E+H公司。型號： 傳感器 CPS112AA2TSA 變送器 CPM253PR0010SS計 該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動清洗頭，德國E+H公司。DO計 測量原理是覆膜式，電流測量傳感器。該裝置包括傳感器、變送器及專用電纜，包括傳感器的安裝支架及傳感器的手動清洗頭，德國E+H公司。型號：傳感器C0S42 變送器 C0M2530010污泥液位測量系統(tǒng) 該裝置是通過濃度變送器，應用成熟的雙光束，脈動光方法實現(xiàn)。包括濃度計、濃度傳感器、步進電機控制器、跟蹤單元，德國E+H公司。型號：CUC101A0 儀表的動力要求 和相應的配電室提供，中央控制室、各子供電要求，交流電壓：220VAC177。10% 50Hz177。5%，直流電壓：24V5%～+10%。中控機房電源采用雙回路電源供電，并裝設防雷器和UPS，計算機不得與空調(diào)等大容量電器共回路。PLC子站電源取自低壓配電屏儀表控制配電回路，回路裝設電源防雷器及UPS.由于污水廠較小，各構筑物之間一般用渠道相連，既節(jié)省了占地，又減少了水頭損失。有專家統(tǒng)計，采用渠道輸配水的污水處理廠的水頭損失要比管道輸配水的小2 3m。對于采用SBR法的小型污水處理廠，一般將沉砂池與SBR池通過渠道相連、污泥濃縮池與脫水機房和泥餅堆放場合建。這樣，在常規(guī)的設計中，小型污 水廠內(nèi)至多有三個主要的處理單元：輔助生產(chǎn)區(qū)（含辦公、變配電及總控等）、水處理單元、泥處理單元。有時泥處理和水處理單元也可合建?！　∮捎诜奖爿斉渌?，各構筑物采用了合建方式，在設計時應注意距離較近的構筑物的基礎處理，埋深上盡量接近。通過連接構筑物的渠道應做沉降縫?！　《嘧磻氐呐拍喙芤部刹捎们蓝枪艿篮椭够亻y連接的方式，這樣不僅減少了設備的維護管理，而且沒有閥門堵塞的問題。連接方式如圖1。在小型污水處理廠內(nèi)多采用類似策略，可以大大節(jié)省工程費用，方便維護管理?！　⌒⌒臀鬯幚韽S受服務區(qū)域的現(xiàn)狀及污水收集輸送系統(tǒng)的限制，其廠址往往是小區(qū)內(nèi)或廠礦企業(yè)內(nèi)不規(guī)則、不好利用的地塊，有的高低起伏較大、有的存在地面障礙和架空線路、有的靠近居住區(qū)，這些不利因素在總平面布置時必須充分考慮。　 　一般來講，對于污水廠的現(xiàn)狀情況應充分考慮，因地置宜，若廠址高差變化太大，廠區(qū)內(nèi)的設計地坪也應隨之調(diào)整，采取不同標高。整個全廠看來，呈臺階式布 置。有條件的盡量放坡處理，不做擋墻，以節(jié)省土建投資。在護坡上做綠化小品，起到美化全廠、改善環(huán)境的目的。若空中有高壓線，則在地面上可考慮大量的進行 綠化，在滿足電氣相關規(guī)范的同時，盡可能的增加廠區(qū)的綠化面積。再比如，如果廠址靠近居民區(qū)，則要在總圖上更要加以注意，首先污水及污泥處理構筑物應盡量布置在遠離居民區(qū)的地方，而且在有條件的情況下，處理構筑物可以采取增設上部建筑或加蓋的方式以減少對周圍環(huán)境的影響。必要時，增加相應的環(huán)保措施。如前所述，在小型污水處理廠的設計，有時因毗臨居民區(qū)或處于小區(qū)內(nèi)的重要地區(qū)，往往有較高的環(huán)保要求，這就要求進行必要的環(huán)保方面的考慮。大致可分為以下幾個方面。（如表2 ）設備分布污水處理的一次設備主要包括:進水泵、排污泵、柵格機、配電設備、傳送機、各種傳感器和各種檢測儀表等。(1) 水區(qū)分布的一次設備及其功能進水泵:主要作用是將城市生活生產(chǎn)所排放的污水經(jīng)過柵格過濾后提升，使其進入沉砂池。柵格機:主要用于各個進水泵的入口處，防止較大的污物進入泵內(nèi)，進而保護進水泵，保證其能正常工作。配電設備:，用來給進水泵供電。它的穩(wěn)定性對于整個污水處理廠的安全運行至關重要。各種傳感器:主要是測量集水池水位和柵格間水位的液位傳感器，用來測量各個進水泵出口壓力的壓力傳感器，以及測量進水泵出口流量的流量傳感器等傳感設備。（2) 泥區(qū)分布的一次設備及其功能排污泵:主要是將沉砂池中的污泥送入初沉池中，進而對污泥進行處理。配電設備:用來給排污泵供電。傳送機:用來將處理好的泥餅從脫水泵房運送出去。各種傳感器:用來采集現(xiàn)場的模擬量。以上所說各種設備均為系統(tǒng)中PLC的監(jiān)控對象，系統(tǒng)一次設備與PLC的連接: 其中配電設備通過傳感器與PLC進行通訊，使PLC能監(jiān)測到配電設備的各種開關量和模擬量，進而達到監(jiān)控配電區(qū)的作用。 PLC具體配置情況根據(jù)具體情況，本監(jiān)控系統(tǒng)的PLC分成水區(qū)PLC和泥區(qū)PLC兩個分站。根據(jù)水區(qū)和泥區(qū)的監(jiān)控對象的點數(shù)的多少，對PLC分別配置如下: 水區(qū)PLC配置水區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的PLC采用SIEMENS的S7400系列。根據(jù)水區(qū)的具體要求，水區(qū)PLC總體配置如下:中央處理模塊(CPU):選用CPU412。數(shù)字量輸入模塊(DI):選用SM421，共14塊(32點/塊)，處理448點輸入信號。數(shù)字量輸出模塊(DO):選用SM422，共5塊(32點/塊)，處理160點輸出信號。模擬量輸入模塊(AI):選用SM431。共6塊(16點/塊)，處理96點輸入信號。通信模塊(CP):選用CP4435,共1塊為RS485接口。接口模板(IM):選用IM4600和IM4600，用于PLC的擴展。 泥區(qū)PLC配置泥區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的PLC采用SIEMENS的S7400系列。根據(jù)泥區(qū)的具體要求，泥區(qū)PLC總體配置如下:中央處理模塊(CPU):選用CPU4122。數(shù)字量輸入模塊(DI):選用SM421，共15塊(32點/塊)。處理480點輸入信號。數(shù)字量輸出模塊(DO):選用SM422，共4塊(32點/塊)。處理128點輸出信號。模擬量輸入模塊(AI):選用SM431，共2塊(16點/塊)。處理32點輸入信號。通信模塊(CP):選用CP4435，共1塊為RS485接口。系統(tǒng)構成及其布局根據(jù)工藝特點和控制要求，本系統(tǒng)采用分布式集散監(jiān)控系統(tǒng)，按流程設兩個PLC分站，分別監(jiān)控水區(qū)和泥區(qū)的設備運行和控制，設一個總站集中分站信息并控制分站工作。具體控制分為:（1) 現(xiàn)長就地手動控制，設現(xiàn)場箱或按鈕站，由“現(xiàn)場/遙控”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“現(xiàn)場”設點動按鈕，用于調(diào)整和檢修。（2) 各開關柜(包括:10kV進線柜、)，由“自動/停止/手動”轉(zhuǎn)換控制狀態(tài)，“手動”設啟/停按鈕，用于手動操作。（3) 分站控制，用可編程控制器和工業(yè)控制計算機系統(tǒng)等自控設備，自動監(jiān)控所屬范圍運行。（4) 總站主機控制，多為計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)，集中分站信息，進行各種處理，并通過分站統(tǒng)一控制全廠運行，滿足工藝測控要求，使全廠運行處于最佳狀態(tài)，是監(jiān)控管理的中心。監(jiān)控系統(tǒng)由操作員工作站、服務器工作站、投影儀、打印機、2個PLC工作站和現(xiàn)場一次設備。通信網(wǎng)絡采用西門子的過程現(xiàn)場總線標準(Profibus)，它為分布式I/O站或驅(qū)動器等現(xiàn)場器件提供了高速通信所需的用戶接口，以及提供了在主站間大量數(shù)據(jù)內(nèi)部交換的接口通信協(xié)議采用SINEC L2，該協(xié)議遵從DIN19245標準。SINEC L2又分為如下子協(xié)議:L2TF、L2FMS、L2DP及L2AP。其中L2DP遵從Profibus標準開放式結構，適用于對時間要求嚴格的現(xiàn)場，能夠以最快的速度快速處理和傳送網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。所以本系統(tǒng)可以快速的采集和處理由PLC所采集的數(shù)據(jù)，符合控制系統(tǒng)要求的快速性。SIMATIC S7400簡介SIMATIC S7400系列PLC是西門子公司生產(chǎn)的大中型可編程序控制器，其功能強大，穩(wěn)定性高，完全適合城市污水處理對可編程序控制器功能的要求。SIMATIC S7400是應用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。模塊化及無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7400成為中、高檔性能控制領域中首選的理想解決方案。用戶還可以根據(jù)需要不斷的進行升級可編程序控制器。SIMATIC S7400自動化系統(tǒng)采用模塊化設計。它所具有的模板的擴展和配置功能使其能夠按照每個不同的需求靈活組合。一個系統(tǒng)包括:電源模板、中央處理單元(CPU)、各種信號模板(SM)、通訊模板(CP)、功能模板(FM)、接口模板(IM)等。 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分 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 SQL Server 2000中文版軟件。（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)庫服務器采用Windows 2000 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) 實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的開關量、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工作站的主界面上，便于調(diào)度員及時掌握系統(tǒng)的運行情況。 （3) 數(shù)據(jù)庫軟件 數(shù)據(jù)庫服務器上安裝Microsoft SQL 2000中文版，用來儲存整個電站重要的歷史數(shù)據(jù)， SQL 2000的通訊來讀取歷史數(shù)據(jù)。單獨設計一個數(shù)據(jù)庫服務器可以避免因為系統(tǒng)局部故障導致歷史數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生。（4) STEP7 可以利用IEC1131標準中八種編程語言中的六種(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。（5) SIX 利用SIMATIC S7