世紀星：污水處理 別具一格

來源：《世紀星月刊》第21期

一． 概述

　　 隨著國家對于節(jié)能的重視，污水處理行業(yè)得到了快速發(fā)展，污水處理廠的自動控制系統(tǒng)越來越成為污水處理穩(wěn)定運行的關鍵。針對污水處理廠自動控制系統(tǒng)及污水工藝設備的安全運行的重要性，提出PLC和組態(tài)軟件技術在污水處理項目的應用的經(jīng)驗。
　　

二．系統(tǒng)構成

　 為了保證，污水處理廠的自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，整套污水處理流程有多個監(jiān)控點，包括液位、PH值、溶氧、濁度、頻率、泵運行狀態(tài)等。各模擬量參數(shù)通過相應的變送器輸出4~20mA的標準信號，通過屏蔽電纜接至PLC的AI模塊。各模擬量輸出控制信號是以4~20mA的標準信號，從PLC的AO模塊通過屏蔽電纜接至相應設備。這些設備包括變頻器、閥門、水質(zhì)分析儀。數(shù)字輸入信號為24V直流電信號，通過電纜接至PLC的DI模塊。數(shù)字輸出控制信號為24V直流電信號，從PLC的DO模塊通過電纜接至現(xiàn)場設備。每臺現(xiàn)場設備原則在其相應現(xiàn)地箱上輸出有三個狀態(tài)信號：故障、運行/停止、手動/自動；和一個啟動信號。

系統(tǒng)流程圖如下：

三． 監(jiān)控系統(tǒng)軟件

　　 《世紀星組態(tài)軟件》是在PC機上開發(fā)的智能型人機接口（MMI）軟件系統(tǒng)，它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平臺作為其操作系統(tǒng)，全中文界面，并充分利用了Windows的各種便利功能。
　　《世紀星組態(tài)軟件》由開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)組成。開發(fā)系統(tǒng)是《世紀星組態(tài)軟件》的集成開發(fā)環(huán)境，軟件開發(fā)者在這個環(huán)境中完成界面的設計、數(shù)據(jù)庫定義、動畫連接、硬件設備安裝、網(wǎng)絡配置、系統(tǒng)配置等。該系統(tǒng)具有先進完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，不但能合理地抽象控制對象，而且能非常簡單、方便地對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等進行操作；開發(fā)者利用其豐富的圖形控件和自定義圖庫功能，可以大大減少設計界面的時間；通過簡單而實用的編程命令語言，開發(fā)者不需要編程經(jīng)驗就可以設計完成實際工程；方便的硬件設備安裝向導和全面地支持國內(nèi)國際工控底層設備，徹底實現(xiàn)工控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能。
　　運行系統(tǒng)是《世紀星組態(tài)軟件》系統(tǒng)的實時運行環(huán)境，用于顯示開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負責數(shù)據(jù)庫與硬件設備的數(shù)據(jù)交換。運行系統(tǒng)能實時而形象地反映現(xiàn)場的所有參數(shù)和實際情況；通過實時數(shù)據(jù)庫管理從工業(yè)控制對象采集各種數(shù)據(jù)；可把數(shù)據(jù)的變化用動畫的方式形象地表示出來，同時完成實時和歷史報警、歷史數(shù)據(jù)記錄、實時和歷史趨勢曲線等監(jiān)控功能；可生成歷史數(shù)據(jù)文件，用于追憶歷史事件；靈活方便的組態(tài)式報表，可充分滿足用戶的各種報表需要。

四． 軟件設計

上位機軟件采用世紀星組態(tài)軟件為開發(fā)平臺，它的實時數(shù)據(jù)庫功能、人機界面功能、圖形功能、報表打印等功能于一身，包含動態(tài)顯示、報警、控件、趨勢、網(wǎng)絡通訊等組件。整套系統(tǒng)只包括系統(tǒng)總貌、報表、歷史數(shù)據(jù)查詢等畫面。通過指示燈表明設備的運行狀態(tài)。在電機運行方式為手動時，將畫面切成自動時，用鼠標點擊畫面下電機啟動按鈕可遠程啟動現(xiàn)場設備。傳感器的瞬時值依據(jù)實際安裝位置被分別標注到不同的分布工藝流程圖中，其實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)被做成相應分布圖的子畫面。數(shù)據(jù)庫是上位機監(jiān)控軟件的核心所在，因此必須依據(jù)實際需要首先將其建設好，然后將各功能模塊進行恰當?shù)慕M合。實際編程過程中在定義變量時，記錄可設定為不計錄、數(shù)據(jù)變化時記錄和定時記錄，要根據(jù)實際情況選擇相應的設置，從而節(jié)省存儲空間。報表分為實時報表和歷史報表，方便用戶進行管理。

五． 結束語

　　該廠污水處理的自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了實時監(jiān)控、故障報警、歷史數(shù)據(jù)的存儲和查詢、報表的顯示和打印等多項功能，且用戶界面操作良好，易于學習。系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴展性和可維護性。由于其具有設計簡單、投資少、控制效果好、易維護等優(yōu)點，，大大降低了工人的勞動強度，提高了管理水平，達到了設計要求。很適合中小型污水處理廠采用。