【正文】 而操作員登錄后只能監(jiān)控各工藝流程不能對(duì)用戶進(jìn)行管理。用同樣的方法設(shè)置報(bào)警畫(huà)面按鈕，只是改變“命令語(yǔ)言”，輸入： ShowPicture(報(bào)警畫(huà)面 )，在系統(tǒng)畫(huà)面運(yùn)行時(shí)，點(diǎn)擊按鈕，就會(huì)切換到報(bào)警畫(huà)面。 在工具欄中添加“按鈕”，將字符串替換為系統(tǒng)管理，雙擊“按鈕”，彈出“動(dòng)畫(huà)連接”，選擇按下時(shí)，在彈出的“命令語(yǔ)言”中輸入： if(\\本站點(diǎn) \$用戶名 ==無(wú) ) Log On()。具體設(shè)置如圖516 所示。 圖 515 報(bào)警畫(huà)面 其它 設(shè)置 (1)菜單和按鈕的設(shè)置 在工具箱中添加“菜單”，雙擊菜單，彈出“菜單定義”，在“菜單文本”中輸入工藝流程，“菜單項(xiàng)”中新建工藝流程圖、格柵間畫(huà)面、曝氣沉砂池、生化反應(yīng)畫(huà)面和污泥處理畫(huà)面，然后點(diǎn)擊“命令語(yǔ)言”，在“命令語(yǔ)言”中寫(xiě)如下腳本。 514 實(shí)時(shí)報(bào)表設(shè)置 圖 514 實(shí)時(shí)報(bào)表 (3)報(bào)警畫(huà)面設(shè)計(jì) 新建一個(gè)畫(huà)面，由于在定義變量時(shí)就己經(jīng)定義好各報(bào)警值，此時(shí)只需在畫(huà)面中添加一個(gè)報(bào)警報(bào)表控件， 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，報(bào)警就會(huì)顯示在報(bào)警畫(huà)面中。運(yùn)行結(jié)果如圖 513 所示 圖 512 歷史趨勢(shì)曲線 圖 513 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線 (2)報(bào)表系統(tǒng)設(shè)計(jì) 報(bào)實(shí)時(shí)報(bào)表 設(shè)計(jì) ，在畫(huà)面上添加“報(bào)表”控件，然后在其內(nèi)部設(shè)定報(bào)表名，添加要顯示的變量名 。例如曲線 1，表達(dá)式為 :\\本站點(diǎn) \提升泵房液位 ,線型為細(xì)實(shí)線，顏色為紅色。 作實(shí)時(shí)曲線的方法與歷史曲線的方法大致相同。對(duì)畫(huà)面的時(shí)間軸進(jìn)行左右卷動(dòng)就可以選擇要查看的時(shí)間，其制作的方法是 :先在畫(huà)面上添加歷史趨勢(shì)曲線控件，然后在其控件內(nèi)部添加要顯示的數(shù)據(jù)的變量。例如要顯示計(jì) 量槽本月流量的話，先雙擊設(shè)置好要顯示的字符，便彈出“動(dòng)畫(huà)連接”對(duì)話框，點(diǎn)擊“模擬量輸出”，將表達(dá)式連接到定義的變量，如下圖 512所示。用同樣的方法定義其他變 量。點(diǎn)擊此對(duì)話框上的“報(bào)警定義”，可以設(shè)置上限報(bào)警、下限報(bào)警等，點(diǎn)擊“記錄和數(shù)據(jù)安全區(qū)”則可以定義數(shù)據(jù)的模擬量的記錄或一些開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作歷史，以便在歷史曲線中添加并顯示。 圖 59 污泥處理 畫(huà)面 圖 510 添加設(shè)備 定義變量 添加完設(shè)備后就可以定義變量。 圖 58 生化反應(yīng)池 畫(huà)面 定義設(shè)備 在組態(tài)王的工程瀏覽器中添入需要用到的設(shè)備，比如 CJ1M PLC，操作如下 :先點(diǎn)工程瀏覽器左端的“設(shè)備”，在右側(cè)將出現(xiàn)“新建”字樣的圖標(biāo)，雙擊“新建”將出現(xiàn)下 圖 510 畫(huà)面。 污泥處理畫(huà)面中包含了好氧池、污泥回流泵房、污泥貯池和脫水機(jī)房，整個(gè)污水 處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥都通過(guò)污泥處理系統(tǒng)，最終變成泥餅再外運(yùn)填埋。分別對(duì)缺氧池、厭氧池和好氧池通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)房輸送氧氣和加化學(xué)藥劑并檢測(cè)各個(gè)池中的氧化還原電位、污泥濃度和含氧量。如下圖 57 所示。 曝氣沉砂池是污水處理物理環(huán)節(jié) 中關(guān)鍵的一環(huán)，泵和閥門(mén)運(yùn)行的時(shí)候顯示綠色，停止運(yùn)行時(shí)顯示紅色。 格柵間畫(huà)面中包含了粗格柵、提升泵房、計(jì)量槽和細(xì)格柵四個(gè)部分，按照現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)部門(mén)的分布情況對(duì)其進(jìn)行組態(tài)，提神泵房設(shè)置了液位報(bào)警指示燈，當(dāng)液 位超過(guò) 8米時(shí)，指示燈會(huì)顯示紅色。通常設(shè)備處于哪個(gè)狀態(tài)，則相應(yīng)的顯示裝置就會(huì)改變顏色來(lái)表示，在本系統(tǒng)中，通常紅色為運(yùn)行，綠色為停止，黃色為故障。 圖 55 工藝流程主畫(huà)面 (2)分畫(huà)面設(shè)計(jì) 分畫(huà)面按工藝流程順序設(shè)計(jì)分畫(huà)面顯示各模擬量的實(shí)時(shí)值及各開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)。主畫(huà)面還有“報(bào)表曲線” 、“報(bào)警窗口” 、“故障復(fù)位” 、 “系統(tǒng) 系統(tǒng)” “退出系統(tǒng)”等菜單，點(diǎn)擊可進(jìn)入相應(yīng)畫(huà)面進(jìn)行操作 [10]。 圖形界面設(shè)計(jì) (l)主畫(huà)面設(shè)計(jì) 主畫(huà)面顯示整個(gè)污水處理廠的工藝流程，在此處并不顯示各個(gè)工段的運(yùn)行狀態(tài)和各個(gè)模擬量實(shí)時(shí)值，只提供通往各分畫(huà)面的連接，如果想了解某個(gè)工序的現(xiàn)場(chǎng)情況，可以切換到該工序分畫(huà)面。在登錄狀態(tài)下，不同的用戶具有不同的權(quán)限，可以對(duì)給予授權(quán)的參數(shù)進(jìn)行修改?？梢詫?shí)現(xiàn)模擬量的存檔、歷史曲線以及模擬量的報(bào)警。 圖 54 細(xì)格柵的液位差控制程序 上位監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用組態(tài)王 進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面的組態(tài)設(shè)計(jì)， 程序運(yùn)行時(shí)首先進(jìn)入主畫(huà)面，顯示污水處理的整個(gè)工藝流程。當(dāng)液位差值超過(guò) /低于預(yù)先設(shè)置的啟動(dòng) /停 機(jī)時(shí)，啟動(dòng) /停止格柵電機(jī) [9]。當(dāng)格柵停機(jī)時(shí)間超過(guò)停機(jī)設(shè)置時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)格柵電機(jī)并計(jì)時(shí)同時(shí)清除停機(jī)計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)運(yùn)行設(shè)置時(shí)間時(shí)，延遲 5 秒鐘后停止格柵電機(jī)，并對(duì)停機(jī)時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí)同時(shí)清除運(yùn)行計(jì)時(shí)時(shí)間。時(shí)間控制是根據(jù)格柵電機(jī)的停機(jī)和運(yùn)行時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制。 公式如下： 部分主要程序介紹 1)提升泵 的控制 提升泵控制原理參見(jiàn)第四章 節(jié)，水位上升時(shí)，提升泵的控制流程圖如圖 53所示，水位下降時(shí)控制流程圖與水位上升時(shí)類(lèi)似。 現(xiàn)場(chǎng)的傳感器將模擬量實(shí)際值轉(zhuǎn)換成 4 20mA 信號(hào)，而 AI(16 位 )模塊將 420mA信號(hào)經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換，變成一個(gè)內(nèi)碼數(shù) 04000。 圖 52 數(shù)字量編程 模擬量處理 模擬量處理包括模擬量的輸入、轉(zhuǎn)換和輸出。 數(shù)字量處理 數(shù)字量處理包括數(shù)字量的輸入和輸出。依次插入段進(jìn)水泵房，細(xì)格柵控制，曝氣沉砂池，冷卻泵冷卻塔，羅茨風(fēng)機(jī)等。 插入程序 單擊“程序”中的“新程序”，重命名為“ PLC1”。重復(fù)以上步驟，對(duì) PLC3 進(jìn)行設(shè)置 [8]。再設(shè)置“機(jī)架 01” ， 分別在 0006 槽位中插入一個(gè) Dl 單元 CJIWID211， 兩 個(gè) DO 單元CJIWOC211，三個(gè) AI 單元 CJIWAD081V1。 PLC 編程 硬件組態(tài) 打開(kāi) CXProgrammer 程序，新建文件，輸入 PLC 名稱(chēng)“ PLC1”，選擇 PLC 類(lèi)型“ CJIM”，選擇 CPU 類(lèi)型“ CPU13”，網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型“ Ether”，設(shè)定好 IP 地址，然后按“確定”確認(rèn)。能夠在 Windows XP平臺(tái)運(yùn)行，具備如硬件的配置和參數(shù)設(shè)置、通信的定義、編程、測(cè)試、啟動(dòng)和服務(wù)、文檔 /存檔、操作 /診斷功能等基本功能，所有這些功能均有詳細(xì)的聯(lián)機(jī)幫助，以便用戶掌握。 第五章 控制系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 本監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括 PLC 程序開(kāi)發(fā)和上位機(jī)監(jiān)控界面的開(kāi)發(fā)。 圖 43 PLC3 站控制對(duì)象及對(duì) 應(yīng) 地址 本章小結(jié) 本章首先 根據(jù)控制要求對(duì)硬件進(jìn)行選型配置，包括儀表的選型、各 PLC3 個(gè) 站的具體設(shè)計(jì)、中央監(jiān)控室的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇等。如下圖 43所示。 5)其他 CJIWIC10l I/O 控制模塊 CJIWⅡ l0l I/O 接口模塊 CSIWCN313 擴(kuò)展電纜 (3)IO 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)控制要求對(duì) PLC 模塊選定后，對(duì) IO點(diǎn)數(shù)及其地址進(jìn)行分配，以下列出了部分 PLC 控制對(duì)象及其對(duì)應(yīng)的地址。 4)模擬信號(hào)模塊 (AI/AO) CSIWAD081V1 8通道模擬量輸入模塊， 共 3塊，地址 :20xx2027。 3)數(shù)字信號(hào)模塊 (DI/OO) CSIWID211 16 點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入模塊，共 5塊，地址 :。另外預(yù)留 20%的 I/O 點(diǎn)備用，故 PLC3 站控制柜內(nèi)部設(shè)備如下； (l)穩(wěn)壓電源及 UPS (2)PLC 單元 l)CPU 模塊 選用 OMRONCJ 系列 CJIM13EIN。 控制柜設(shè)計(jì) PLC3 站設(shè)計(jì) PLC3 站要實(shí)現(xiàn)的功能有 : l)控制四臺(tái)攪拌機(jī)的啟停 ； 2)監(jiān)控生化反應(yīng)池內(nèi)的含氧量、氧化還原電位、污泥濃度 ； 3)控制三臺(tái)回流污泥泵及四個(gè)蝶閥的啟停 ； 4)監(jiān)控污泥回流二個(gè)閘門(mén)狀態(tài)及回流的流量 ； 5)監(jiān)控污泥回流泵房的液位，控制二臺(tái)剩余污泥泵的啟停 ； 6)監(jiān)控二沉池內(nèi)兩臺(tái)刮泥機(jī)的狀態(tài) ； 7)監(jiān)視污泥貯池的液位，控制攪拌機(jī)的啟停 ； 8)對(duì)紫外線消毒渠的二個(gè)閘門(mén)進(jìn)行控制，監(jiān)控出水流量和 COD 含量。污泥貯池內(nèi)攪拌機(jī)連續(xù)運(yùn)行，可通過(guò)中控室監(jiān)控。 污泥貯池 污泥貯池用于儲(chǔ)存一定量的剩余污泥，保證濃縮機(jī)及脫水機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。在污泥泵 房中安裝超聲波液位計(jì)并設(shè)液位開(kāi)關(guān)，其信號(hào)送入 PLC 站，并送入中控室監(jiān)視。也可自動(dòng)控制 :在回流污泥渠道安裝明渠流量計(jì)，回流泵根據(jù)生化反應(yīng)池的混合液懸浮固體 (MLSS)及進(jìn)水流量，確定泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換參與運(yùn)行的回流污泥泵，使其運(yùn)行時(shí)間均等。其運(yùn)行狀態(tài)可以在觸摸屏和中央控制室監(jiān)視。 污泥回流泵房 污泥泵房?jī)?nèi)主要設(shè)備包括 3 臺(tái)污泥回流泵、 4個(gè)蝶閥和 2臺(tái)剩余污泥泵。也可自動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程控制，或自動(dòng)程序定時(shí)控制。運(yùn)行刮泥機(jī)，大部分的活性污泥流入污泥回流泵房，返回生化反應(yīng)池。 二沉池 二沉池的主要設(shè)備為 2臺(tái)刮泥機(jī)。以上儀表變送器均輸出 420mA 電流信號(hào)，接入PLC 站，然后送往中央控制室上位機(jī)監(jiān)測(cè)顯示。 生化反應(yīng)池 生化反應(yīng)池集缺氧、厭氧、好氧于一體，依次分為缺氧區(qū)、厭氧區(qū)和好氧區(qū)三部分，利用綜合池內(nèi)大量活性污泥中的各類(lèi)微生物降解污水中的有機(jī)物并除磷脫氮。 PLC2 站選型 根據(jù)控制要求， PLC2站 共需數(shù)字量輸入 18 點(diǎn)數(shù)字量輸出 6點(diǎn)，模擬量輸入 21 路，模擬量輸出 3 路，另外預(yù)留 20%的 I/0點(diǎn)備用，故 PLC2 站 配置如下 : l)CPU 模塊選用 3152DP:6ES7 3152AG100AA0； 2)電源模塊選用 6ES7 307IEA000AA0； 3)數(shù)字信號(hào)模塊 (DI/DO) 6ES7 3211BL000AA0 32點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入模塊，共 1塊 ； 6ES7 3211BH010AA0 16點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出模塊，共 1塊； 4)模擬信號(hào)模塊 (Al/AO) 6ES7 3311KF010AB0 8通道模擬量輸入模塊，共 3塊 ； 6ES7 3321HD010AB0 4通道模擬量輸出模塊，共 1塊 ； 5)通訊模塊 6GK7 3431EX100XE0，用于與上位機(jī)的以太網(wǎng)通訊 ； 6)IM 模塊 6ES7 3650BA010AA0 兩塊，用于主機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架的連接。 3)監(jiān)視鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣壓力、排氣壓力、供油壓力 。 控制柜設(shè)計(jì) PLC2 站設(shè)計(jì) PLC2站要實(shí)現(xiàn)的功能主要有 : l)監(jiān)視鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，控制鼓風(fēng)機(jī)啟停 。LI3 脈沖信號(hào)的下降沿經(jīng) PLC 延時(shí)后，輸出一個(gè) 500ms(該時(shí)間應(yīng)大于 100ms)的負(fù)脈沖信號(hào)給 ATS48的 STOP端， ATS48的內(nèi)部繼電器 R2斷開(kāi)，于是旁路接觸器 1KM2斷開(kāi)， ATS48 軟啟動(dòng)器按 已 設(shè)置的停車(chē)時(shí)間使電機(jī)停車(chē)，停車(chē)完成后， ATS48 內(nèi) 部繼電器 R1 斷開(kāi)，于是主接觸器 1KM1 斷開(kāi)，完成整個(gè)停車(chē)過(guò)程。同理可以啟動(dòng) 2電機(jī)和 3電機(jī)。 啟動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，經(jīng) PLC 延時(shí)后，輸出一個(gè) 500ms 的脈沖啟動(dòng)信號(hào)給 ATS48的 RUN 端，軟啟動(dòng)器被允許啟動(dòng)，由于產(chǎn)生運(yùn)行信號(hào)， ATS48 內(nèi)部繼電器 R1 吸合，于是主接觸器 1KM1合上， ATS48 按照設(shè)置的啟動(dòng)時(shí)間啟動(dòng) ； 啟動(dòng)結(jié)束后， ATS48 內(nèi)部繼電器 R2 合上，于是旁路接觸器 1KM2合上，此時(shí) 1KM1和 1KM2同時(shí)吸合 。 圖 42 電機(jī)主回路控制圖 圖中 1KM 2KM 3KM1 為電機(jī) l、 3的主接觸器， 1KM 2KM 3KM2 為電機(jī) l、 3的旁路接觸器。在一拖三級(jí)聯(lián)控制系統(tǒng)中， ATS48 的運(yùn)行信號(hào) RUN，停止信號(hào) STOP 和級(jí)聯(lián)信號(hào) LIC 由 PLC 的繼電器輸出給定 [7]。 鼓風(fēng)機(jī)電器控制原理 鼓風(fēng)機(jī)房有 3臺(tái) 220KW 的離心式鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量 150m3 /min，進(jìn)氣溫度 20℃ ，進(jìn)氣壓力 98kpa，排氣壓力 169kpa。 圖 41 PLC1 站控制對(duì)象及對(duì) 應(yīng) 地址 PLC2 站設(shè)計(jì) PLC 2 站主要負(fù)責(zé)鼓風(fēng)機(jī)的控制。如下圖 41所示。 5)其他 CJIWIC10l I/O 控制模塊 CJIWⅡ l0l I/O 接口模塊 CSIWCN313 擴(kuò)展電纜 (3)IO 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)控制要求對(duì) PLC 模塊選定后，對(duì) IO 點(diǎn)數(shù)及其地址進(jìn)行分配，以下列出了 部分 PLC 控制對(duì)象及其對(duì)應(yīng)的地址。 4)模擬信號(hào)模塊 (AI/AO) CSIWAD081V1 8通道模擬量輸入模塊，共 3塊，地址 :20xx2027。 3)數(shù)字信號(hào)模塊 (DI/OO) CSIWID211 16 點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入模塊，共 8 塊，地址 :。每個(gè)系統(tǒng)可以擴(kuò)展一個(gè)機(jī)架，最多可有 19 個(gè)模塊。 (2)PLC 單元 l)CPU 模塊 選用 OMRONCJ 系列 RS232 接口和以太網(wǎng)接口，可用于中大規(guī)模的 I/0 配置。 PLC1 站設(shè)計(jì)