可編程控制器監控系統在水廠送水泵房的建立
一、引言
目前，我公司已有一水廠、五水廠兩個水廠和長大集團第八水廠的 DCS系統相繼實施竣工，使水廠生產和管理的自動化水平大大提高，本文就構成系統的一個子站——送水泵站，談一談可編程控制器監控系統在該站點的建立。送水泵站是水處理工藝的最后一道工序，清水經過它升壓后直接輸送給用戶，所以，怎樣應用現代科學控制技術，改善和提高送水泵站的自動化水平，研制出先進的可編程控制器監控系統，保障城市供水是我們的主要任務。
二、系統組成
送水泵站的主要控制設備為高壓電機和出水閥門及改進后安裝的排氣電磁閥。可編程控制器通過對微機保護系統柜、高壓柜、閥門控制臺等設備和相關儀表輸出的各種信號、參數 (如：電流、電壓、出廠水流量、余氯、濁度、水壓、水位等)進行實時采集、分析、處理，再輸出給控制對象，利用PC機，通過WINCC組態軟件，做成一個非常友好、生動鮮明的界面，方便地監視本站點的生產工況并對設備進行控制。現場總線PRO-FIBUS把本站點的PLC和PC電腦與其他站點、中控室、廠長室等連接起來構成一個工控網絡。
三、系統功能
通過計算機對生產設備進行操作，對工藝過程進行監控，具備手動、單控、聯控、全自動控制功能；
能夠實時地遠程采集生產設備的狀況信息， ( 如手動、自動、運行、故障等 ) ，以及水處理工藝參數 ( 如流量、壓力、余氯、濁度、水位等 ) ；
對多種信息、參數進行計算、分析、處理，設置超限報警，上傳等，并形成隨時間變化的曲線；
各功能模塊的點數留有 10% 的余量供備用，必要時可方便地進行系統擴展；
具有網絡功能的監控計算機、可編程控制器與各個子站之間，采用 PROFIBUS 工業現場總線聯網通訊，可進行有限的子站畫面相互切換。
能與微機繼電保護系統通訊，取得各種電運行參數供系統使用。
四、硬件設計
1.PLC模塊選取 根據監控要求，該站選用了西門子SI-MATICS7—300PLC，其模板配置如圖：
A B C D D D E F F
A ：電源模塊 PS307 B ：中央處理器模塊 CPU315-2DP C ：通訊模塊 CP343-5D ：數字量輸入模塊 SM321 E ：數字量輸出模塊 SM322 F ：模擬量模塊 SM331
2. 本站點控制柜 (PLC 柜 ) 設計
考慮到泵站的具體工作環境和控制應用對象的重要性等因素，對電源回路加裝了電源凈化器件，由于 PLC本身電源容量小，只有幾十毫安至幾百毫安，故外加了一個開關電源，以滿足中間繼電器、電磁閥、儀表的電容量需求，對PLC采集的每個數字量信號，在電路上盡可能不與現場生產設備發生直接關系，采取隔離措施構成單一回路，既保證了本系統的安全，也保障了現場生產設備的安全 。
五、系統軟件設計
系統應用軟件有三套需自行編制開發，他們分別是：
1.監控應用軟件
它是用 SIMATICWINCC組態軟件進行編制的，它的設計思想是視窗控制中心，建立在標準個人計算機硬件及Windows98或Windows NT操作系統下，編制了一個充滿了吸引力的適合于生產工藝過程的流程畫面。
2.下位機軟件
采用 SIMA~CSTEP7工具軟件進行編程，它可運行在個人計算機Windows環境下，界面友好，并提供了強勁的編程、調試、診斷等功能。使用結構化功能塊編程方法，編程語言采用了梯形圖(LadderDiagram)和語言表(STL)兩種語言相結合的方法，將各種功能進行模塊化，這樣使程序結構層次清晰，且有部分程序可通用化、標準化以利修改調試。
3.本系統計算機與微機繼電保護計算機的通訊軟件
考慮到本系統的監控設計與要求，必須與微機繼電保護系統進行數據交換，以確保系統功能的完善及正常運行，該軟件采用 Windows操作系統下的Ⅷ進行編程。
六、結束語
實踐證明，水廠送水泵房可編程控制監控系統的建立，使管理者可以方便地掌握生產現場的實時信息，歷史數據，機泵的多項運行參數，為各級領導指揮決策、優化調度和水廠運行管理，設備維護提供服務，有效地提高了水泵機組的自保護功能，嚴格規范了設備操作堆積，杜絕了誤操作事故，確保設備在安全、經濟的狀態下運行，得到了用戶的好評。
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