蘇州污水處理廠自控系統(tǒng)改造工程廠家
發(fā)布日期:2015-05-15 12:41 瀏覽次數(shù):
蘇州污水處理廠自控系統(tǒng)改造工程廠家
康卓科技是蘇州地區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)改造工程廠家,提供污水處理廠自控系統(tǒng)設計、施工??底靠萍糚LC工程介紹:污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構(gòu)、信號采集控制和人機界面(監(jiān)控)設備三部分組成。自控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設備的選擇。本執(zhí)行機構(gòu)主要是根據(jù)工藝的要求由工藝專業(yè)確定,預留自控系統(tǒng)的接口,儀表的選擇將在后面的部分進行描述。信號采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設備和必須通訊網(wǎng)絡的選擇。人機界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設備的選擇。
1、 基本系統(tǒng)的選擇
目前用于污水處理廠自控系統(tǒng)的基本形式主要有三種DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)和基于PC控制的系統(tǒng)。從規(guī)模來看三種系統(tǒng)所適用的規(guī)模是不同。DCS系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般適用于控制點比較多而且廠區(qū)規(guī)模比較大的系統(tǒng),基于PC的控制則用于小型而且控制點比較集中的控制系統(tǒng)。
基于PC的控制系統(tǒng)屬于高度集成的控制系統(tǒng),其人機界面和信號采集控制可能都處于同一個機器內(nèi),受機器性能和容量的限制,本工程廠區(qū)比較大,控制點較多,因此采用基于PC的控制系統(tǒng)是不太合適的。
DCS系統(tǒng)適用于模擬量多,閉環(huán)控制多的系統(tǒng)。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是適用用于控制點相當較少而且特別分散的系統(tǒng)。從施工和維護的角度來看,傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)布線的工作量要遠遠大于現(xiàn)場總線系統(tǒng)。此外,現(xiàn)場總線系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)相比,還有較為重要的一點是開發(fā)性好,擴展方便。
本工程的控制點在700點左右,模擬量只占20%左右,屬于規(guī)模比較小的類型,而且這些控制點是以工藝處理單元為界線分散在廠區(qū)各處,因此本工程采用現(xiàn)場總線作為基本控制系統(tǒng)。
2、通訊網(wǎng)絡選擇
現(xiàn)場總線系統(tǒng)較主要的特點就是依賴網(wǎng)絡通訊,分散控制和信號采集,較大程度的減少布線,節(jié)省安裝和維護費用?,F(xiàn)場總線主要是指從現(xiàn)場控制器或IO模塊到監(jiān)控系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡。目前現(xiàn)場總線,根據(jù)通訊協(xié)議的不同可以分為很多種,比如,ProfiBus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon總線等。目前現(xiàn)場總線技術(shù)還沒有統(tǒng)一的標準,各自的功能特點基本一致,因此本工程設計時選用在中小型控制系統(tǒng)應用非常廣泛的ProfiBus總線。其在性價比較高,且在國內(nèi)推廣的時間長,穩(wěn)定性較高。
ProfiBus總線有三種形式DP、PA和FMS。PA總線是與智能儀表結(jié)合在一起安全性非常高的一種ProfiBus總線形式,造價比較高,常用于石油化工冶金等行業(yè);FMS總線適用于大范圍和復雜的通訊系統(tǒng),旨在解決通用性通訊任務,傳速速度中等;DP總線是用于傳感器和執(zhí)行器級的高速數(shù)據(jù)傳速網(wǎng)絡,不需要智能儀表配合,安全性略低于PA總線。本工程是污水處理工程,對通訊安全性的要求并不太高,通信的任務比較簡單,對系統(tǒng)的傳輸速度有一定要求。因此本工程的采用ProfiBUS-DP網(wǎng)絡,即用西門子S7系列PLC搭建整個系統(tǒng)??偩€采用普通雙絞作為傳輸介質(zhì),通訊速率可以達到12MBP。
3、現(xiàn)場站設備配置的選擇
對于ProfiBus-DP網(wǎng)絡來說只是提供了一個從現(xiàn)場到監(jiān)控層的信息通道,但信號的采集和執(zhí)行命令的下達仍然需要由控制器和現(xiàn)場的IO模塊組成的站來完成。ProfiBus-DP網(wǎng)絡是一種主從站的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。整個網(wǎng)絡上較多可以有128個從站,但只有一個作為主站,所有的通訊事務都由主站來管理。主站必須要有控制器(CPU),同時也可以安裝IO采集模塊。從站有兩種方式:CPU+IO模塊和通訊模塊+IO模塊。先進種方式每個從站都由CPU,每個站的控制事務都由本站完成,與主站之間的通訊量比較少。第二種方式是所有的從站都沒有CPU,所有的控制事務都由主站CPU來完成,通過總線網(wǎng)絡把命令結(jié)果傳輸?shù)綇恼就瓿?,從站只是遠程IO。
前述這兩種從站組成方式各有自己的特點。先進種方式,控制比較分散,通訊事務較小,對網(wǎng)絡的依賴不強,但每個站都有CPU,造價高。第二種方式,控制集中,控制事務對網(wǎng)絡依賴性強,需要可靠的網(wǎng)絡來支撐,同時對主站CPU的性能要求高,在軟件編程和調(diào)試方面具有很大的優(yōu)勢。這兩種方式對工程的現(xiàn)場安裝布線施工影響比較少。
本工程控制點的規(guī)模施工調(diào)試工期比較短,選用了性價比比較高的第二種方式作為從站的組成方式即由西門子IM153通訊模塊和S7 300系列IO模塊組成,主戰(zhàn)CPU選用S7 315-2DP系列。
4、人機界面設備的選擇
人機界面設備是直接與操作管理人員進行交流的監(jiān)控視備,一般由兩部分組成,即現(xiàn)場監(jiān)視設備和中控室監(jiān)視設備?,F(xiàn)場監(jiān)視設備可以是PC機或是觸摸屏,中控室監(jiān)視設備一般由工控機、模擬屏或投影儀等組成。監(jiān)視設備應在兼顧投資的情況下,保證操作管理人員可以對整個污水處理廠全面直觀的監(jiān)視與控制。
現(xiàn)場監(jiān)視設備一般在比較重要的單元或控制事務比較大的從站中設置,以便操作人員及時對現(xiàn)場情況進行處理。本工程的從站的規(guī)模比較少,廠區(qū)大小從操作距離來看并不大,同時現(xiàn)場操作間內(nèi)均設有有線電話,因此可在不設不設現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)的情況下保證現(xiàn)場與中控室的聯(lián)絡暢通。
中控室監(jiān)視設備是全廠的指揮和信息處理中心,其作用不言而喻。中控室監(jiān)視設備比較傳統(tǒng)的做法是模擬屏加工控機的方式,這種方式造價比較高且復雜。隨著多屏卡功能的不斷完善,現(xiàn)場又出現(xiàn)了工控機多屏顯示加投影儀的模式。多屏卡的安裝使得一臺工控機可以同時拖動多臺顯示器,并顯示不同畫面,不同的工段可以同時顯示,保證了操作人員監(jiān)視的全面性。投影儀可以把所需要的任何畫面進行放大顯示,也可以供人參觀。第二種方式的造價要遠低于傳統(tǒng)做法。本工程選用APPinx一拖四的多屏卡和東芝投影儀一臺。