自動(dòng)控制水處理系統設計方案

微水發(fā)電廠(chǎng)化水系統技術(shù)改造后,形成了以ＰＣ機為主站、西門(mén)子Ｓ7-200系列ＰＬＣ為從站的全自動(dòng)水制備控制系統。ＰＬＣ與ＰＣ機用ＰＣＰＰＩ電纜,通過(guò)串行口通訊,主站采用組態(tài)軟件對整個(gè)系統實(shí)時(shí)監控、監測。 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計| 電力測量?jì)x

1　系統組成
1.1　水處理系統
包括預處理系統、計量加藥系統、反滲透系統三部分。四臺多介質(zhì)過(guò)濾器為預處理設備,三用一備。每臺過(guò)濾器有7套氣動(dòng)閥門(mén),按工藝要求切換控制。反滲透系統用一套一級二段反滲透單元組成,由一臺高壓泵和五套電動(dòng)閥門(mén)作為執行機構。計量加藥系統4套,二用二備,每套加藥系統有一臺計量泵和一臺電動(dòng)攪拌裝置。
1.2　控制系統(見(jiàn)圖1)
(1)ＰＣ機監測中心由ＵＰＳ電源、工控機、打印機組成,主要完成流程圖畫(huà)面組態(tài),對現場(chǎng)采集數據實(shí)時(shí)監測,并可實(shí)現數據存儲、打印報表、數據查詢(xún)、報警等功能。
(2)監控設備:監控核心為ＰＬＣ,是一套由ＣＰＵ、存儲器、ＩＯ接口及控制軟件組成的智能設備,主要完成現場(chǎng)數據的采集、轉換、存儲、報警、邏輯控制等功能,并與監控中心實(shí)時(shí)通訊,完成系統自檢、數據傳送、控制輸出等任務(wù)。
(3)現場(chǎng)傳感器及檢測儀表是ＰＬＣ檢測現場(chǎng)模擬信號的器件,除溫度外的現場(chǎng)模擬信號都需經(jīng)過(guò)傳感器的轉換,才能輸出標準信號,被ＰＬＣ所接受,系統主要丈量電導、流量、ＰＨ值、濁度、壓力、液位等參數�，F場(chǎng)檢測的開(kāi)關(guān)量信號可直接引進(jìn)ＰＬＣ。

2�。校蹋帽O控設備
ＰＬＣ監控設備是既采集現場(chǎng)儀表、變送器、設備運行狀態(tài)等信號,又與監測中心通訊,執行有關(guān)命令。監控設備一般無(wú)人職守,經(jīng)論證,選用西門(mén)子Ｓ7-200系列ＰＬＣ作現場(chǎng)信息的終端具有較高的性能價(jià)格比,它具有易擴展、性能高、體積小等特點(diǎn),非常適合小規模的現場(chǎng)監控。
2.1�。校蹋糜布�設計
現場(chǎng)共需開(kāi)關(guān)輸進(jìn)信號72點(diǎn),開(kāi)關(guān)輸出信號64點(diǎn),模擬輸進(jìn)信號12點(diǎn)、模擬輸出信號2點(diǎn),因此選用Ｓ7-226基本單元,4塊ＤＣ16輸進(jìn)16繼電器輸出(ＥＭ223),三塊模擬量輸進(jìn)輸出混合擴展單元(ＥＭ235),這樣系統共有開(kāi)關(guān)輸進(jìn)88點(diǎn),開(kāi)關(guān)輸出80點(diǎn),模擬量輸進(jìn)信號12點(diǎn),模擬量輸出信號3點(diǎn),滿(mǎn)足現場(chǎng)控制要求。
2.2　通訊接口
Ｓ7-226ＰＬＣ基本單元提供一個(gè)ＲＳ485接口,為了與ＰＣ機通訊(ＲＳ232標準接口),選用ＰＣＰＰＩ專(zhuān)用電纜(或者ＲＳ485ＲＳ232轉換器),連接到ＰＣ機的ＣＯＭ1或者ＣＯＭ2,使用ＰＬＣ的ＰＰＩ協(xié)議,即可實(shí)現兩者之間的串行通訊。
2.3　抗干擾設計
為進(jìn)步系統的可靠性,ＰＬＣ、直流穩壓電源單獨裝于一個(gè)控制柜內,ＰＬＣ開(kāi)關(guān)量輸出與現場(chǎng)之間加繼電器隔離,模擬信號采用信號隔離器和配電器隔離。電源采用隔離變壓器供電,以減小電源噪聲。信號線(xiàn)采用屏蔽電纜,闊別動(dòng)力電纜,系統設置良好的接地。
2.4�。校蹋密浖�設計
ＰＬＣ軟件采用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě),為保證系統的正確性和可靠性,程序設計采用模塊化、功能化結構,便于維護、擴展,軟件主要由以下模塊組成:
(1)初始化程序:設定各寄存器、計數器、ＰＬＣ工作模式、通訊方式等參數初始值。
(2)數據采集子程序:對各路模擬量數據采集、濾波、均勻等處理。
(3)累計運行時(shí)間子程序:對泵、閥門(mén)的運行時(shí)間進(jìn)行累計。
(4)過(guò)濾器自動(dòng)運行子程序:根據監控中心的命令,或現場(chǎng)自控條件按過(guò)濾器運行工藝輸出相應操縱。
(5)反滲透自動(dòng)運行子程序:完成與監控中心的各種通訊功能。
(6)脈沖量輸出子程序:控制計量泵根據流量加藥。
(7)故障檢測子程序:對氣源不足、閥門(mén)及泵故障自動(dòng)檢測并報警。

3　組態(tài)軟件及畫(huà)面
本系統組態(tài)軟件采用組態(tài)王6.02版設計,128點(diǎn),畫(huà)面形象逼真、運行可靠、操縱方便,且具有較高的性能價(jià)格比。

4　結束語(yǔ)
該系統投進(jìn)運行后,工作可靠穩定,以ＰＣ機為主站ＰＬＣ為從站的自動(dòng)控制系統,不僅能實(shí)現自動(dòng)控制功能,還具備實(shí)時(shí)監視、數據分析、打印報表功能,而且該系統若作為下位機,也可與上位機通訊實(shí)現遠程監控。