【文章內(nèi)容簡介】 節(jié)點間的通 信關系，可實現(xiàn)現(xiàn)場儀表與 PLC 之間、 PLC 與監(jiān)控計算機之間，以及計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)通信。 控制系統(tǒng)組態(tài)：生成各種控制回路。明確系統(tǒng)的控制功能，各控制回路組成結構、控制方式與策略。 維護軟件 對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、故障診斷，以及軟件的測試維護等。 仿真軟件 對控制系統(tǒng)的部件（通信節(jié)點、網(wǎng)段、功能模塊等）進行仿真運行。可對系統(tǒng)進行組態(tài)、調(diào)試、研究。 設備管理軟件 對現(xiàn)場設備進行維護管理。配置專門的設備管理軟件。 監(jiān)控軟件 實時數(shù) 據(jù)采集：將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)送入計算機，并置入實時數(shù)據(jù)庫的相應位置。 常規(guī)控制計算與數(shù)據(jù)處理：標準 PID，積分分離，超前滯后，比例，一階、二階慣性濾波，高選、低選，輸出限位等 優(yōu)化控制：根據(jù)數(shù)學模型，完成監(jiān)控層的各種先進控制功能：專家系統(tǒng)、預測控制、模糊控制等 邏輯控制：時間程序控制，如完成開、停車的順序啟停過程。 報警監(jiān)視：監(jiān)視生產(chǎn)過程的參數(shù)變化，并對信號越限進行相應的處理，如聲光報警等。 運行參數(shù)的畫面顯示：帶有實時數(shù)據(jù)的流程圖、棒圖顯示，歷史趨勢顯示等。 報表輸出：生產(chǎn)報表的打印輸 出。 操作與參數(shù)修改：實現(xiàn)操作人員對生產(chǎn)過程的人工干預，修改給定值，控制參數(shù)、報警設定等 文件管理 數(shù)據(jù)庫管理：在線與歷史數(shù)據(jù)管理、綜合利用、保存等。 統(tǒng)計控制軟件：按照數(shù)理統(tǒng)計方法分析現(xiàn)場采集的工藝變量數(shù)據(jù)，監(jiān)視和評判系統(tǒng)的控制與運行狀態(tài)，指導操作人員全面掌握生產(chǎn)情況，排除故障。以科學方法評估生產(chǎn)過程能力，指導系統(tǒng)改進。包括：在線與歷史數(shù)據(jù)預處理、各種統(tǒng)計控制圖、直方圖、事件觸發(fā)采樣、在線報警、過程能力分析、分析記錄等。 5 現(xiàn)場檢測儀表 現(xiàn)場儀表作為計算機監(jiān)控系統(tǒng)的檢測單元 ，其性能的優(yōu)劣直接影響到整個計算機監(jiān)控系統(tǒng)的好壞。儀表是現(xiàn)場采集工藝參數(shù)的主要儀器，現(xiàn)場設置的檢測儀表是本廠實施科學管理的主要因素之一。所以在本工程儀表選型中遵循以下原則： 1．可靠性 由于現(xiàn)場儀表檢測的介質(zhì)成分比較復雜，儀表安裝的環(huán)境比較惡劣。為了保證污水處理過程的安全、可靠的進行，在選擇儀表時選用符合工業(yè)級標準的、成熟定型的，且經(jīng)過現(xiàn)場使用并證明是成功的產(chǎn)品?？紤]到水質(zhì)及現(xiàn)場環(huán)境的條件，為防止探頭結垢，盡量選用非接觸式、無阻塞隔膜式、自清洗式的傳感器，且戶外安裝的儀表變送器保護等級應達到 IP65，浸沒在水下的儀表傳感器保護等級應達到 IP68。 2．先進性 在系統(tǒng)可靠性的前提下，先進性也至關重要，因為科學技術在發(fā)展，我們選擇的儀表，代表著當今的科技水平。產(chǎn)品的先進性主要表現(xiàn)在：儀表全部采用智能型測量儀表；便于計算機系統(tǒng)連接和維護管理的方便，具有自動補償功能、帶現(xiàn)場總線接口、具有兼容性通訊協(xié)議、具有自診斷、信號保持、故障報警等功能。 3．方便性 儀表在使用時具有安裝操作方便、簡單易學、界面清楚、功能實用，維護人員可以很方便的對儀表進行維護、檢修等操作。儀表應采用 4~20mA 的輸出信號輸出，并帶足專用電纜和安裝附件。 為了保證儀表在冬季百年一遇的寒冷天氣下能夠正常工作，室外現(xiàn)場儀表應帶有可自控溫的儀表保護箱。 本廠設置的在線儀表見下表： 序號 名稱 安裝位置 位號 測量范圍 數(shù)量 單位 備注 1 超聲波水位差計 粗格柵 LDE101102LDIT101102 0~15M 2 套 2 超聲波水位計 進水泵房 LE103LIT103 0~15M 1 套 3 水位開關 進水泵房 LSA104 1 套 4 空氣流量計 沉砂池鼓風機總管 FIRQ105 DN200 1 套 5 壓力變送器 小鼓風機管 PIT106 0~ 1 套 6 電磁流量計 進水管 FIRQ107 DN1000 1 套 7 PH/T 計 進水渠道 AE108AIT108 2~12PH 1 套 8 濁度計 進水渠道 AE109AIT109 0~300mg/l 1 套 9 自動取樣器 進水渠道 AP110 12 瓶 1 套 10 溶解氧測量儀 1生物池 AE111A~DAIT111A~D 0~5mg/l 4 套 11 氧化 還原電位測量儀 1生物池 AE112A~DAIT112A~D 500mv~+500v 4 套 12 MLSS 測量儀 1生物池 AE113A~DAIT113A~D 0~10g/l 4 套 13 超聲波水位計 1生物池 LE114A~DLIT114A~D 0~9M 4 套 14 超聲波污泥界面計 1生物池 LE115A~DLIT115A~D 0~6M 4 套 15 溶解氧測量儀 2生物池 AE116A~DAIT116A~D 0~5mg/l 4 套 16 氧化 還原電位測量儀 2生物池 AE117A~DAIT117A~D 500mv~+500v 4 套 17 MLSS 測量儀 2生物池 AE118A~DAIT118A~D 0~10g/l 4 套 18 超聲波水位計 2生物池 LE119A~DLIT119A~D 0~9M 4 套 19 超聲波污泥界面計 2生物池 LE120A~DLIT120A~D 0~6M 4 套 20 壓力變送器 鼓風機管 PIT121A~H 0~100KPa 8 套 21 鉑熱電阻溫度計 鼓風機管 TIT122A~H 0~100CO 8 套 22 空氣流量計 鼓風機管 FIRQ123A~H DN350 8 套 23 電磁流量計 回流污泥管 FIRQ124A~H DN250 8 套 24 超聲波液位計 污泥貯泥池 LE201LIT201 0~9M 1 套 25 PH/T 測量儀 接觸池 AE202AIT202 2~12PH 1 套 26 濁度測量儀 接觸池 AE203AIT203 0~100mg/l 1 套 27 自動取樣器 接觸池 AP204 12 瓶 1 套 28 在線 COD 測量儀 接觸池 AIT205 0~1000mg/L 1 套 29 氨氮檢測分析儀 接觸池 AE206AIT206 ~100mg/l 1 套 30 磷鹽檢測分析儀 接觸池 AE207AIT207 ~10 mg/l 1 套 31 余氯測量儀 接觸池 AE208AIT208 0~100mg/L 1 套 32 電磁流量計 脫水機進泥管 FIRQ209A~B DN150 2 套 33 管道式污泥濃度計 脫水機進泥管 AE210A~BAIT210A~B DN150 2 套 34 電磁流量計 總出水管 FIRQ211 DN1000 1 套 6 設計選型 可編程序控制器（ PLC） PLC 采用世界知名公司的最新產(chǎn)品，應考慮選擇貨源充足中文資料豐富、備品備件方便，技術服務方便、國內(nèi)有維修 處的生產(chǎn)商的產(chǎn)品。 PLC 的選型應充分考慮其可靠性、先進性、可擴充性，應能滿足中高控制性能的要求。考慮到國內(nèi)用戶的技術水平， PLC系統(tǒng)應結構簡潔、使用方便、特別是程序編制方法應簡單易學。考慮到本廠采用的 SBR工藝對自動化管理水平極高的要求，故每個分站都選用雙機熱備型的 PLC。且 PLC 的輸入輸出控制點都留有 20％以上的余量。 PLC 柜內(nèi)加裝 1： 1 隔離變壓器。 雙機熱備型 PLC 的具體要求： CPU ˙雙 CPU 硬件熱備（ 2 CPU 同時參與計算與數(shù)據(jù)保存， 1 個 CPU 控制， 1 個 CPU 熱備，故障時平滑切換 ） ˙兩個 CPU 應安裝在同一底板上，構成真正的硬冗余 ˙雙電源供電（包括擴展機架）， 50/60Hz， 170~264VAC ˙ 32 位高速 RISC 芯片，基本指令處理速度≤ S ˙ CPU 控制的實際外部 I/O 點數(shù)可達 5120 點 ˙ CPU 上帶 RS232/RS422 通訊口 ˙程序內(nèi)存≥ 60K 步 ˙數(shù)據(jù)內(nèi)存≥ 128K 字 ˙可安裝 30M 或 48M 存儲器卡 ˙有斷電保持寄存器 ˙具有錯誤歷史記錄功能 ˙支持多網(wǎng)配置及其無縫通訊 ˙具有 PT 可編程終端（觸摸屏）接口 ˙支持以太網(wǎng)、控制網(wǎng)（ Controller Link）、設備網(wǎng)（ DeviceNet） ˙指令系統(tǒng)應包括：邏輯指令、控制指令、定時計數(shù)指令、數(shù)據(jù)控制處理指令、增、減四則運算指令、浮點變換及運算指令、調(diào)試處理故障診斷指令、塊指令、特殊指令 特殊模塊（智能模塊）品種豐富： PID 模塊、語音模塊、 ID 傳感模塊、高速計數(shù)模塊、模糊控制模塊、位置控制模塊等、運動控制模塊。 I/O 模塊指標： 數(shù)字輸入模塊（ DI）： ˙輸入點數(shù)： 32 點 ˙輸入電壓： 220VAC ˙響應時間：≤ 55ms ˙外部連接：拆卸式端子排 數(shù)字輸出模塊（ DO） ˙輸出點數(shù)： 32 點 ˙最大開閉能力： AC250V， 2A（ COSФ =1） ˙響應時間：≤ 15mS ˙外部連接：拆卸式端子排 模擬輸入模塊（ AI）： ˙輸入點數(shù)： 2 點、 4 點、 8 點 ˙輸入范圍： 15V， 010V， 420mA ˙分辨率： 12 位以上 ˙變換速度：≤ 10mS ˙外部連接：拆 卸式端子排 模擬輸出模塊（ AO）： ˙輸出點數(shù)： 2 點， 4 點或 8 點 ˙輸出范圍： 15V， 010V， 420mA ˙分辨率： 12 位以上 ˙變換速度：≤ 10mS ˙外部連接：拆卸式端子排 安裝 PLC 單元時，應提供所要求數(shù)目的開關柜，包括集成所需的元器件部分和所有上述的接口裝置。可編程圖形終端將安裝在開關柜的面板上。開關柜的尺寸和進線方式將在設計聯(lián)絡會上討論，開關柜 的鋼板厚度不小于 ，保護等級不底于 IP54。開關拒應有必要的通風和照明所需量等在最終設計時由業(yè)主來定。 —— PLC 管理控制系統(tǒng)將配置的軟件主要包括如下： 1） 全套計算機運行和網(wǎng)絡通訊軟件系統(tǒng) 2） 全套的管理接口和管理控制軟件系統(tǒng) 3） 全套數(shù)據(jù)處理和記錄軟件系統(tǒng) 4） 全套系統(tǒng)再生、修復、數(shù)據(jù)備份軟件系統(tǒng) 5） PLC 組態(tài)軟件，具有離線仿真功能 可編程終端 PT（觸摸屏） 為了便于現(xiàn)場操作，在被控現(xiàn)場配置可編程圖形終端 PT，要求如下： ˙顯示器件： TFT 彩色 ˙有效顯示區(qū)域： 229*172mm ˙觸摸開關分辨率： 32*24 個 ˙顯示分辨率： 640*480 點 ˙符合規(guī)格： UL/CSA、 EC ˙畫面數(shù)量：≥ 3000 ˙字符顯示： 256 個 /畫面 ˙顯示文字：英文、數(shù)字、中文 ˙文字擴大功能：等倍、橫倍、縱倍、 4 倍、 9 倍、 16 倍、 64 倍 ˙圖形：直線、矩形、多邊形、圓、弧線、扇形 ˙通訊接口： RS422A/RS485 口、以太網(wǎng)接口 RS232C 口 打印機口 ˙電源電壓范圍： ~ ˙保存溫度： 20℃ ~60℃ ˙運行溫度： 0~50℃ ˙保護構造： IP65F ˙鏈接方式： NT link （ 1： N、 N： 1 ）（ N=8） ˙采用 32 為 RISC 芯片 ˙運行時間： ≥ 25000 小時 ˙支持工具軟件： Windows 98 以上環(huán)境 ˙圖形符號數(shù)：約 1200 個 ISO7000 的部件 ˙能取代手持式編程器對 PLC 進行編程 現(xiàn)場總線 工廠網(wǎng)絡系統(tǒng)采用客戶 /服務器模式，網(wǎng)絡結構使用交換機的雙光纖環(huán)