水廠自動化發展趨勢論文
時間:2022-02-23 09:41:00
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一、系統說明
1.水廠工業控制的特點:1開關量多、模擬量少,以邏輯順序控制為主,閉環回路控制為輔;2對無故障運行有極高要求;3易于組態的編程;4需要高效互連的網絡;5環境比較苛刻。
根據“實用、可*、經濟、先進”的原則,采用分級分散控制,集中管理的集控模式,整個水廠的自動化控制系統按照工藝流程及生產區域,分為四個部分:上位計算機監視與控制系統;高速工業以太網網絡傳輸系統;現場控制站單元系統;取水泵站三遙系統。整個系統在保證現場設備各個子控制系統相對獨立的前提下,使檢測系統、電氣系統、遙測系統與計算機控制系統相協調,保證整個自動化控制系統能按工藝要求和操作規程實現設備運行自動化,上位計算機監控管理站實現對整個生產過程的檢測、統計分析及管理工作,達到無人職守的目的。
上位計算機監視與控制系統(中央監控管理站):由兩臺互為熱備的計算機系統構成,其中一臺計算機以監控為主(操作員站1),另一臺以管理為主(操作員站2/兼工程師),兩者通過計算機網絡對各分站做到無人職守。兩臺計算機均使用高性能的工業級控制計算機,通過在計算機上安裝專用的工業控制類應用軟件平臺,實現中文顯示界面下的對整個生產工藝流程及設備運行狀況的動態顯示與監控;動態顯示與監控的數據包括:整個水廠工藝處理過程運行狀態總貌,系統中主設備的狀態、有關參數以及控制回路中過程變量與設定值的偏差等。
上位計算機監控系統經過軟件組態,可實現以下的功能:
----信號的指示、報警、處理及警示;
----自動和手動操作;
----實時計算;
----信息記錄;
----歷史趨勢和實時趨勢;
----工藝流程圖形顯示;
----管理報表的生成(定時自動打?。?;
----系統誤動作的自我監視;
----數據采集和數據處理。
2.高速工業以太網網絡傳輸系統:采用高速現場總線標準TCP/IPMODBUS工業網絡傳輸協議;該協議的基礎傳輸速率為100MB/S,可用多種傳輸介質,具有傳輸性能可*、穩定、高速的特點;全開放的特性可保證工廠管理系統和容錯系統方便地直接接入到高速工業以太傳輸網絡中去。整個水處理工廠形成一個功能強大的局域網絡,容含工業監測與控制系統、工廠MIS系統、工廠容錯系統等。當系統需要抗展時,打開實時的任何一個網絡連接接口,都可以在線連接到高速工業以太網網絡傳輸系統中去。
3.根據生產區域的不同,將現場控制站部分分為三個子站形式:取水泵站、加藥間、濾池和送水泵房。三個現場控制站間互為獨立,通過高速工業控制以太網絡傳輸和交換信息。根據每一個子站的大小監測與控制點數的不同,每一個子控制站的PLC控制單元的數量有所不同?,F場的不同類型的監測與控制點通過每一個現場控制子站的不同類型的模件單元,實現信號的傳送與控制。
4.由于取水泵站一般與凈水廠有一段距離,所以取水泵站采用三遙系統,實現遠距離采樣點信息的傳送。三遙系統的監測與采集數據,同樣作為高速工業傳輸網絡中的一個子系統,通過傳輸網絡實現信息的交換。
二、自動化控制系統所采用的主要控制設備
根據上述的整個水廠自動化系統的結構圖,構成自動化系統的主要設備包括四個部分:
1.上位計算機系統:兩臺計算機系統,包括有工業用計算機主機,打印機,高分辨彩色監視器,工業控制監控軟件;
2.高速傳輸網絡系統:包括網絡交換機、傳輸光纜、以太網網卡等;
3.現場控制站單元系統:包括PLC控制系統硬件、軟件、接線附件;
4.取水泵站三遙系統:包括PLC系統和遠程通信交換模件。因素的原則,在現場就地設備的選用中可靈活確定。
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