可編程控制器監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)相繼實施竣工,使水廠生產(chǎn)和管理的自動化水平大大提高,本文就構(gòu)成系統(tǒng)的一個子站——送水泵站,談一談可編程控制器監(jiān)控系統(tǒng)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(jīng)過它升壓后直接輸送給用戶,所以,怎樣應用現(xiàn)代科學控制技術(shù),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(jiān)控系統(tǒng),保障城市供水是我們的主要任務。
二、系統(tǒng)組成
送水泵站的主要控制設(shè)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(tǒng)柜、高壓柜、閥門控制臺等設(shè)備和相關(guān)儀表輸出的各種信號、參數(shù) (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(tài)軟件,做成一個非常友好、生動鮮明的界面,方便地監(jiān)視本站點的生產(chǎn)工況并對設(shè)備進行控制。現(xiàn)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(gòu)成一個工控網(wǎng)絡。
三、系統(tǒng)功能
通過計算機對生產(chǎn)設(shè)備進行操作,對工藝過程進行監(jiān)控,具備手動、單控、聯(lián)控、全自動控制功能;
能夠?qū)崟r地遠程采集生產(chǎn)設(shè)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(shù) ( 如流量、壓力、余氯、濁度、水位等 ) ;
對多種信息、參數(shù)進行計算、分析、處理,設(shè)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(shù)留有 10% 的余量供備用,必要時可方便地進行系統(tǒng)擴展;
具有網(wǎng)絡功能的監(jiān)控計算機、可編程控制器與各個子站之間,采用 PROFIBUS 工業(yè)現(xiàn)場總線聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)通訊,取得各種電運行參數(shù)供系統(tǒng)使用。
四、硬件設(shè)計
1.PLC模塊選取 根據(jù)監(jiān)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(shù)字量輸入模塊 SM321 E :數(shù)字量輸出模塊 SM322 F :模擬量模塊 SM331
2. 本站點控制柜 (PLC 柜 ) 設(shè)計
考慮到泵站的具體工作環(huán)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(guān)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(shù)字量信號,在電路上盡可能不與現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生直接關(guān)系,采取隔離措施構(gòu)成單一回路,既保證了本系統(tǒng)的安全,也保障了現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的安全 。
五、系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)應用軟件有三套需自行編制開發(fā),他們分別是:
1.監(jiān)控應用軟件
它是用 SIMATICWINCC組態(tài)軟件進行編制的,它的設(shè)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(tǒng)下,編制了一個充滿了吸引力的適合于生產(chǎn)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(huán)境下,界面友好,并提供了強勁的編程、調(diào)試、診斷等功能。使用結(jié)構(gòu)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(jié)合的方法,將各種功能進行模塊化,這樣使程序結(jié)構(gòu)層次清晰,且有部分程序可通用化、標準化以利修改調(diào)試。
3.本系統(tǒng)計算機與微機繼電保護計算機的通訊軟件
考慮到本系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計與要求,必須與微機繼電保護系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換,以確保系統(tǒng)功能的完善及正常運行,該軟件采用 Windows操作系統(tǒng)下的Ⅷ進行編程。
六、結(jié)束語
實踐證明,水廠送水泵房可編程控制監(jiān)控系統(tǒng)的建立,使管理者可以方便地掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的實時信息,歷史數(shù)據(jù),機泵的多項運行參數(shù),為各級領(lǐng)導指揮決策、優(yōu)化調(diào)度和水廠運行管理,設(shè)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(guī)范了設(shè)備操作堆積,杜絕了誤操作事故,確保設(shè)備在安全、經(jīng)濟的狀態(tài)下運行,得到了用戶的好評。
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