力控應(yīng)用于威海污水泵站
為確保污水處理過(guò)程的質(zhì)量和出水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，需要提高污水泵站的自動(dòng)化水平。針對(duì)威海污水泵站的控制設(shè)備集中、空氣潮濕等客觀環(huán)境，自控系統(tǒng)采用了“集中監(jiān)測(cè)、控制”的設(shè)計(jì)原則，并結(jié)合工藝的需求和自控產(chǎn)品選擇遵循的原則，使用力控®組態(tài)軟件作為上位監(jiān)控軟件和西門子S7-300作為PLC控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和規(guī)范要求，要求系統(tǒng)可靠性高、容錯(cuò)性好、易于操作、便于擴(kuò)展和維護(hù)。
實(shí)現(xiàn)方案
泵站整個(gè)檢測(cè)儀表與控制系統(tǒng)分為三大層次：
就地控制及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：按扭控制、各種傳感器及變送器；
PLC自動(dòng)控制：西門子（S7-300系列）；
中央控制監(jiān)視設(shè)備：操作站，打印機(jī)。
控制模式為：格柵運(yùn)行由格柵前后的水位差值來(lái)自動(dòng)控制，但當(dāng)超過(guò)一定時(shí)限后轉(zhuǎn)由時(shí)間控制器控制。 泵房污水泵的開啟根據(jù)集水池的水位值自動(dòng)控制運(yùn)行泵的輪值。計(jì)時(shí)累積及備用泵的自動(dòng)投入均可自動(dòng)選擇或人為重新設(shè)定。由各PLC控制設(shè)備開、停、各設(shè)備的聯(lián)動(dòng)聯(lián)鎖。控制層又分手動(dòng)和自控。手動(dòng)控制是讓操作人員可以操作控制站PLC柜面板上的按鍵，手動(dòng)控制設(shè)備的開停。自動(dòng)控制是由PLC按一定程序進(jìn)行自動(dòng)控制。手動(dòng)控制層具有最高的控制優(yōu)先級(jí)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制方式手柄置于“手動(dòng)操作”時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)控制柜上實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和檢修，控制柜需提供基本的控制聯(lián)鎖或聯(lián)動(dòng)。
力控®負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)通訊，根據(jù)工藝要求自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。具有操作員界面、歷史數(shù)據(jù)存檔、趨勢(shì)顯示、報(bào)告生成、安全權(quán)限、設(shè)定值、故障分析及打印系統(tǒng)等功能。具體功能如下：
① 操作員界面
系統(tǒng)提供用于操作數(shù)據(jù)和非正常情況有效地通訊的操作員界面。所有過(guò)程變量的數(shù)值和狀態(tài)，動(dòng)態(tài)刷新。下圖是粗格柵及潛水泵房的立體和平面界面：
----------------------
通過(guò)操作員界面，可以實(shí)現(xiàn)：顯示和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備：顯示測(cè)量值、設(shè)定值、輸出值和調(diào)節(jié)方式。對(duì)模擬回路可以手動(dòng)改變?cè)O(shè)定值、輸出值和控制方式等；對(duì)離散量可以手動(dòng)操作設(shè)備的啟停。畫面顯示指令狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)。了解報(bào)警信息及其優(yōu)先級(jí)，啟動(dòng)報(bào)表打印等。
② 歷史數(shù)據(jù)存檔
系統(tǒng)支持歷史數(shù)據(jù)的記錄存檔，以實(shí)現(xiàn)定期對(duì)歷史數(shù)據(jù)的連續(xù)記錄。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失及磁盤剩下10%空間時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)允許用戶自行定義存檔間隔以避免不必要的數(shù)據(jù)存檔。
③ 趨勢(shì)顯示
趨勢(shì)顯示包括歷史顯示和實(shí)時(shí)顯示等功能。趨勢(shì)顯示的形式，包括數(shù)字、棒圖顯示等多種實(shí)時(shí)或歷史的趨勢(shì)，直觀易看，供調(diào)度員分析比較，找出泵站的最佳運(yùn)行規(guī)律和分析事故原因，改進(jìn)管理方法。對(duì)于每一幅趨勢(shì)圖，操作員能對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)的數(shù)量和時(shí)間范圍進(jìn)行在線組態(tài)，以及在線縮放趨勢(shì)曲線。系統(tǒng)提供滾動(dòng)條用來(lái)使趨勢(shì)曲線在歷史記錄中間向前或向后移動(dòng)。單選某一個(gè)參數(shù)時(shí)，可以顯示該參數(shù)的全部信息以及實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)。在同一趨勢(shì)圖上，可顯示至少二個(gè)變量的趨勢(shì)記錄曲線。
④ 報(bào)告生成
泵站參數(shù)的運(yùn)行分析結(jié)果會(huì)以生成報(bào)表的形式送到管理中心供參考。除了這些，系統(tǒng)還提供預(yù)先定義格式的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告：有格式報(bào)表、無(wú)格式報(bào)表、診斷報(bào)告、報(bào)警及事件報(bào)告、操作員蹤跡報(bào)告、點(diǎn)蹤跡報(bào)告、按班、日、月生成生產(chǎn)報(bào)表。系統(tǒng)中僅需要輸入報(bào)告的目錄信息，以及其它參數(shù)如點(diǎn)的名稱或通配符、過(guò)濾信息、搜尋時(shí)間間隔和目標(biāo)打印就能完整地對(duì)報(bào)告組態(tài)。系統(tǒng)中不需采用任何編程或編寫來(lái)形成報(bào)告。
⑤ 安全性
工藝過(guò)程、檔案庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)置權(quán)限的存取，系統(tǒng)支持最大到六級(jí)操作員級(jí)別以允許從操作人員、系統(tǒng)維護(hù)人員到企業(yè)設(shè)備經(jīng)理對(duì)系統(tǒng)不同權(quán)限的操作。每個(gè)設(shè)備操作時(shí)均有權(quán)限限制，以防非操作人員的誤動(dòng)。
⑥ 報(bào)警管理
為了讓操作人員迅速而精確地得到過(guò)程中異常情況的信息，該系統(tǒng)支持完善的報(bào)警監(jiān)測(cè)和管理功能，顯示當(dāng)前所有正在進(jìn)行的過(guò)程參數(shù)報(bào)警和系統(tǒng)硬件報(bào)警。報(bào)警有多種顯示方法可選，按照時(shí)間、日期、優(yōu)先級(jí)等有多種選擇。
結(jié)論
該系統(tǒng)很好地滿足了設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能價(jià)格比，目前已正式投入使用。本系統(tǒng)對(duì)行業(yè)中同等規(guī)模的污水處理廠有很好的借鑒意義。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和規(guī)范要求，要求系統(tǒng)可靠性高、容錯(cuò)性好、易于操作、便于擴(kuò)展和維護(hù)。
實(shí)現(xiàn)方案
泵站整個(gè)檢測(cè)儀表與控制系統(tǒng)分為三大層次：
就地控制及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：按扭控制、各種傳感器及變送器；
PLC自動(dòng)控制：西門子（S7-300系列）；
中央控制監(jiān)視設(shè)備：操作站，打印機(jī)。
控制模式為：格柵運(yùn)行由格柵前后的水位差值來(lái)自動(dòng)控制，但當(dāng)超過(guò)一定時(shí)限后轉(zhuǎn)由時(shí)間控制器控制。 泵房污水泵的開啟根據(jù)集水池的水位值自動(dòng)控制運(yùn)行泵的輪值。計(jì)時(shí)累積及備用泵的自動(dòng)投入均可自動(dòng)選擇或人為重新設(shè)定。由各PLC控制設(shè)備開、停、各設(shè)備的聯(lián)動(dòng)聯(lián)鎖。控制層又分手動(dòng)和自控。手動(dòng)控制是讓操作人員可以操作控制站PLC柜面板上的按鍵，手動(dòng)控制設(shè)備的開停。自動(dòng)控制是由PLC按一定程序進(jìn)行自動(dòng)控制。手動(dòng)控制層具有最高的控制優(yōu)先級(jí)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制方式手柄置于“手動(dòng)操作”時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)控制柜上實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和檢修，控制柜需提供基本的控制聯(lián)鎖或聯(lián)動(dòng)。
力控®負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)通訊，根據(jù)工藝要求自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。具有操作員界面、歷史數(shù)據(jù)存檔、趨勢(shì)顯示、報(bào)告生成、安全權(quán)限、設(shè)定值、故障分析及打印系統(tǒng)等功能。具體功能如下：
① 操作員界面
系統(tǒng)提供用于操作數(shù)據(jù)和非正常情況有效地通訊的操作員界面。所有過(guò)程變量的數(shù)值和狀態(tài)，動(dòng)態(tài)刷新。下圖是粗格柵及潛水泵房的立體和平面界面：
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通過(guò)操作員界面，可以實(shí)現(xiàn)：顯示和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備：顯示測(cè)量值、設(shè)定值、輸出值和調(diào)節(jié)方式。對(duì)模擬回路可以手動(dòng)改變?cè)O(shè)定值、輸出值和控制方式等；對(duì)離散量可以手動(dòng)操作設(shè)備的啟停。畫面顯示指令狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)。了解報(bào)警信息及其優(yōu)先級(jí)，啟動(dòng)報(bào)表打印等。
② 歷史數(shù)據(jù)存檔
系統(tǒng)支持歷史數(shù)據(jù)的記錄存檔，以實(shí)現(xiàn)定期對(duì)歷史數(shù)據(jù)的連續(xù)記錄。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失及磁盤剩下10%空間時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)允許用戶自行定義存檔間隔以避免不必要的數(shù)據(jù)存檔。
③ 趨勢(shì)顯示
趨勢(shì)顯示包括歷史顯示和實(shí)時(shí)顯示等功能。趨勢(shì)顯示的形式，包括數(shù)字、棒圖顯示等多種實(shí)時(shí)或歷史的趨勢(shì)，直觀易看，供調(diào)度員分析比較，找出泵站的最佳運(yùn)行規(guī)律和分析事故原因，改進(jìn)管理方法。對(duì)于每一幅趨勢(shì)圖，操作員能對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)的數(shù)量和時(shí)間范圍進(jìn)行在線組態(tài)，以及在線縮放趨勢(shì)曲線。系統(tǒng)提供滾動(dòng)條用來(lái)使趨勢(shì)曲線在歷史記錄中間向前或向后移動(dòng)。單選某一個(gè)參數(shù)時(shí)，可以顯示該參數(shù)的全部信息以及實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)。在同一趨勢(shì)圖上，可顯示至少二個(gè)變量的趨勢(shì)記錄曲線。
④ 報(bào)告生成
泵站參數(shù)的運(yùn)行分析結(jié)果會(huì)以生成報(bào)表的形式送到管理中心供參考。除了這些，系統(tǒng)還提供預(yù)先定義格式的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告：有格式報(bào)表、無(wú)格式報(bào)表、診斷報(bào)告、報(bào)警及事件報(bào)告、操作員蹤跡報(bào)告、點(diǎn)蹤跡報(bào)告、按班、日、月生成生產(chǎn)報(bào)表。系統(tǒng)中僅需要輸入報(bào)告的目錄信息，以及其它參數(shù)如點(diǎn)的名稱或通配符、過(guò)濾信息、搜尋時(shí)間間隔和目標(biāo)打印就能完整地對(duì)報(bào)告組態(tài)。系統(tǒng)中不需采用任何編程或編寫來(lái)形成報(bào)告。
⑤ 安全性
工藝過(guò)程、檔案庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)置權(quán)限的存取，系統(tǒng)支持最大到六級(jí)操作員級(jí)別以允許從操作人員、系統(tǒng)維護(hù)人員到企業(yè)設(shè)備經(jīng)理對(duì)系統(tǒng)不同權(quán)限的操作。每個(gè)設(shè)備操作時(shí)均有權(quán)限限制，以防非操作人員的誤動(dòng)。
⑥ 報(bào)警管理
為了讓操作人員迅速而精確地得到過(guò)程中異常情況的信息，該系統(tǒng)支持完善的報(bào)警監(jiān)測(cè)和管理功能，顯示當(dāng)前所有正在進(jìn)行的過(guò)程參數(shù)報(bào)警和系統(tǒng)硬件報(bào)警。報(bào)警有多種顯示方法可選，按照時(shí)間、日期、優(yōu)先級(jí)等有多種選擇。
結(jié)論
該系統(tǒng)很好地滿足了設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能價(jià)格比，目前已正式投入使用。本系統(tǒng)對(duì)行業(yè)中同等規(guī)模的污水處理廠有很好的借鑒意義。
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