水廠(chǎng)監控系統電氣自動(dòng)化論論文
1硬件設計
水廠(chǎng)總體監控方案的確定應以水處理為依據，包括泵站控制系統、沉淀和過(guò)濾控制系統、恒壓供水控制系統、混凝投藥控制系統、加氯消毒控制系統、排污處理控制系統等工藝管理，水處理工藝流程為：取水口→加藥→反應→沉淀→過(guò)濾→消毒→加壓→市區管網(wǎng)。根據工藝要求和控制指標，應運用MPI網(wǎng)絡(luò )將水處理的各個(gè)子系統連為一體，在控制中心通過(guò)組態(tài)軟件對其進(jìn)行監控，總體控制方案為：混凝投藥控制器和加氯消毒控制器采用S7-300PLC，其余采用S7-200PLC，組態(tài)軟件為力控6.0，采用的網(wǎng)絡(luò )結構為單元級和現場(chǎng)級。以泵站控制系統為例，其控制方案為：采用S7-200PLC作為控制平臺，負責對泵站數據的采集，泵站和控制中心的通信通過(guò)外置式GSM調制解調器來(lái)實(shí)現，觸摸屏為就地控制接口，系統框圖如圖1。
2軟件設計
根據設計好的各子系統的硬件配置，設計PLC控制軟件、組態(tài)監控軟件和觸摸屏控制軟件，以泵站控制系統為例，其任務(wù)是按照控制中心的指令，向水廠(chǎng)提供水源，并對泵站的水泵運行情況、供電等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，然后傳送給控制中心，實(shí)現泵站無(wú)人值守。根據泵站工藝，在SMS工作原理指導下，提供短信息服務(wù)，發(fā)送規則為開(kāi)機/關(guān)機、系統出現故障、定時(shí)設置和控制中心命令。為達到泵站無(wú)人值守的設計要求，可通過(guò)標準的RS—2485串行通信網(wǎng)絡(luò )和自由口模式，自主選擇通信協(xié)議，以此構成PLC的分布式網(wǎng)絡(luò )。PLC軟件設計流程為：初始化→接受信息并處理→水泵控制→壓力、流量采集并處理→故障信息采集并處理→信息發(fā)送；根據系統的工藝要求，開(kāi)發(fā)界面應包括啟始界面、模式選擇界面（分為自動(dòng)運行和手動(dòng)操作）、報警界面及幫助界面等。
3水廠(chǎng)自動(dòng)化監控系統的特點(diǎn)及功能
3WN6是一種經(jīng)濟型低壓智能斷路器，通過(guò)模塊化的工程設計，可確保通訊、保護、測量等功能更為可靠穩定，且便于拆卸和維修，能夠在線(xiàn)對開(kāi)關(guān)功能進(jìn)行數字化編輯。正常生產(chǎn)時(shí)，操作人員通過(guò)S7-315系統上的觸摸屏模擬流程和觸摸按鈕，便可以準確掌握各系統的工藝流程及設備運行情況，并可以通過(guò)自動(dòng)運行或手動(dòng)操作兩種控制方式來(lái)控制各設備的開(kāi)和停，便于設備的檢修及事故的處理。本系統聯(lián)網(wǎng)后，便可實(shí)現現場(chǎng)監控、遠程控制和后臺在線(xiàn)組態(tài)等功能，操作人員在后臺微機上便可以準確掌握各配電室低壓開(kāi)關(guān)的分/合情況及水廠(chǎng)裝置的運行情況，系統可以動(dòng)態(tài)顯示各電氣設備的電壓、電流的波動(dòng)情況，實(shí)時(shí)性更強。此外，還可以隨機記錄越限事件、報警信息等，為生產(chǎn)管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推廣應用是水廠(chǎng)自動(dòng)化監控系統得以建立的關(guān)鍵，該編程控制器簡(jiǎn)單易用、可靠性高，而且通訊聯(lián)網(wǎng)功能強，根據水廠(chǎng)的水處理工藝和工程設計要求，對各凈水環(huán)節的硬件系統和軟件系統進(jìn)行設計，滿(mǎn)足了水廠(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)和管理的需求。
4結論
根據水廠(chǎng)自動(dòng)化監控系統的控制要求，對水廠(chǎng)監控系統的軟硬件進(jìn)行設計，建立一種低壓電氣自動(dòng)化解決方法，更好地發(fā)揮水廠(chǎng)監控系統的功能。該系統先期完成PLC系統的調試，在實(shí)際應用中完成后臺軟件的調試工作，投入運行后，運行一直比較穩定，達到了取得了預期的控制效果，克服了傳統電力控制模式存在的問(wèn)題，可為工藝管理及故障原因查找提供科學(xué)的依據，同時(shí)監控系統的自動(dòng)運行也極大地解放了人力資源，降低了各種人為事故的發(fā)生率，使設備故障的維修變得更為容易、迅速，真正實(shí)現了低壓電氣管理的科學(xué)化。在水處理工藝不斷進(jìn)步的背景下，采用現代控制理論及計算機技術(shù)對傳統水廠(chǎng)處理工藝進(jìn)行革新，使其朝著(zhù)標準化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，已經(jīng)成為一種趨勢。
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