隨sui著zhe我wo國guo科ke學xue技ji術shu和he社she會hui經jing濟ji的de飛fei速su發fa展zhan，環huan境jing汙wu染ran問wen題ti
，尤you其qi是shi水shui汙wu染ran問wen題ti已yi經jing引yin起qi社she會hui各ge界jie的de高gao度du重zhong視shi。汙wu水shui處chu理li廠chang的de籌chou建jian和he投tou運yun已yi經jing成cheng為wei目mu前qian我wo國guo各ge大da城cheng市shi市shi政zheng工gong程cheng的de熱re門men項xiang目mu。為wei確que保bao汙wu水shui處chu理li工gong藝yi和he設she備bei能neng夠gou長chang期qi安an全quan可ke靠kao地di運yun行xing，需xu要yao建jian立li一yi套tao集ji管guan理li和he控kong製zhi為wei一yi體ti的de智zhi能neng控kong製zhi係xi統tong。為wei此ci
，根gen據ju實shi際ji情qing況kuang
，采cai用yong工gong業ye控kong製zhi計ji算suan機ji、PLC可編程序控製器和常規檢測儀表設計了一套運行可靠的城市汙水處理廠自動控製係統和遠程診斷、維護係統，該設計本著“簡捷
、安全、實用、可靠”的原則，及時掌握和了解汙水廠工藝各流程的運行丁況
、工藝參數的變化及大小

；youhuagegongyiliuchengdeyunxing，baozhengchushuishuizhi，jiangdichulichengben
，tigaoyunxingguanlishuiping
，shishuichangchangqizhengchangwendingdiyunxing，qudezuijiaxiaoyi。zidongkongzhixitongshijinmijiehegongyi，jikongzhigongneng、管理功能和數據處理功能於一體的自控係統
，實現對廠各種電氣設備、工藝參數、運行工況進行監視、操作控製和管理。

 一、汙水處理廠自動控製係統設計原則

        汙水處理廠自動控製係統為了實現被控對象(如電機、電磁周等)的工藝要求，以提高生產效率和出水水質，在設計控製係統時應遵循以下基本原則：
     (1)可靠性原則：汙水處理關係到一個城市居民的身體健康和居住投資環境，因此設計的可靠性原則為各原則之首。
     (2)技術成熟性原則：在設計中，既要考慮滿足設計的需要，又要注重采用成熟、先進、便於日後維護的設備和技術。
     (3)技術經濟性原則：注重現在及將來技術發展的需要
，選用實用強、兼容性好、性價比高的方案和設備配置。
     (4)可擴展性原則：設計時采用開放性好、易於擴展的軟、硬件係統。

二
、整體方案設計
      汙水處理廠的設備量大、信號類型多、控kong製zhi地di點dian分fen散san
，采cai用yong以yi繼ji電dian器qi和he各ge種zhong控kong製zhi開kai關guan為wei主zhu的de就jiu地di控kong製zhi方fang式shi，故gu障zhang率lv高gao且qie控kong製zhi精jing度du低di，很hen難nan實shi現xian集ji中zhong監jian控kong和he統tong一yi管guan理li。為wei了le提ti高gao生sheng產chan率lv
，穩wen定ding出chu水shui質zhi量liang

，全quan廠chang自zi動dong控kong製zhi係xi統tong采cai用yongDCS方(fang)式(shi)，在(zai)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)室(shi)對(dui)整(zheng)個(ge)下(xia)況(kuang)進(jin)行(xing)監(jian)視(shi)並(bing)發(fa)布(bu)調(tiao)試(shi)命(ming)令(ling)，各(ge)工(gong)序(xu)采(cai)用(yong)獨(du)立(li)原(yuan)理(li)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)和(he)運(yun)行(xing)。自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)開(kai)放(fang)式(shi)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)結(jie)構(gou)

，通(tong)過(guo)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)室(shi)完(wan)成(cheng)對(dui)MCCl
、MCC2控製站的遠程控製，對每個控製點提供3種控製方式(現場手動、遠程手動、遠程遙控)，實現各個工藝單元的邏輯控製功能，並實現與MCC4deshujujiaohuanhejiancegongneng。zairenjijiemianshangcaiyongrenxinghuasheji
，zaixianchangyijizhongyangkongzhishijunshezhixiangyingdeyunxingzhuangtaixianshihefenjibaojingjiguzhangxinxixianshi。zaimeigewushuichulichanghaishelileyuanchengchuanshuzhan，hewushuichulitiaoduzhongxinjinxingshujuwufengshishiduijie，bingkeyizaizhongxinzhanduimeigexianchangzhanjinxingchengxujidezhenduan。

     1、 WINCC組態
        中央控製室利用WINCC進行上位機係統組態生成上位機監控係統
，對PLC采集到的數據進行數據處理，並實時顯示設備的運行狀態、運yun行xing時shi間jian，故gu障zhang報bao警jing處chu理li，報bao表biao輸shu出chu等deng，實shi現xian全quan廠chang所suo有you設she備bei的de監jian控kong。本ben係xi統tong包bao括kuo監jian控kong主zhu界jie而er和he多duo個ge控kong製zhi站zhan子zi界jie麵mian，主zhu界jie麵mian包bao括kuo全quan廠chang所suo有you設she備bei及ji管guan線xian，為wei了le反fan映ying各ge設she備bei的de運yun行xing情qing況kuang並bing反fan映ying汙wu水shui流liu動dong工gong藝yi過guo程cheng，分fen別bie製zhi作zuo了leMCCl、MCC2、MCC4子界麵，還有報表打印
、交接班登錄界麵等輔助界而。WINCC標準化的組態界而，人機接口能力強

，易於掌握，方便設計、調試和現場運行。中央控製室采用1台服務器和2台冗餘客戶機，並裝有UPS漏電保護。運行操作人員登錄係統後可以查看全廠設備運行狀態、設備運行時間和累計運行時間
、主要水質參數的趨勢圖，並可獲得報警
、故障信息，最後生成各種報表。
     2、PLC控製係統
        根據工藝要求，PLC上電自檢無誤後
，根據上位機監控係統的信號來控製全廠設備的啟停
、正反轉等動作。PLC完成汙水處理廠全部設備如進水泵、粗格柵、皮帶輸送機等的數據采集，簡單運算處理後上傳給上位機監控係統。當電路發生斷路、短路或過載等時，PLC采集的數據就會超過設定的閾值，PLC將控製設備停止
，同時給上位機監控係統發送報警信號。全部傳感器均采用在線儀表
，變送器將采樣數據轉換成4～20mA標準電流信號


，直接傳人SM331、332(模擬量輸入、輸出模塊)，經模數變換成0～27648的數字量。開關量的輸入輸出傳人SM321
、322(數字量輸入、輸出模塊)。進水泵房中8台tai水shui泵beng的de啟qi停ting控kong製zhi要yao求qiu是shi，超chao聲sheng波bo液ye位wei計ji測ce得de的de液ye位wei超chao過guo或huo等deng於yu給gei定ding液ye位wei時shi順shun序xu開kai肩jian可ke開kai啟qi的de進jin水shui泵beng。順shun序xu的de含han義yi為wei停ting機ji時shi間jian長chang者zhe為wei先xian，依yi次ci類lei推tui：可開啟的含義是遙控狀態且無故障的泵
，當液位低於液位控製最小液位時關閉所有進水泵。

     3
、數據通信
        本係統通過光纖將中央控製室和3個分控室連接成一個網絡。通過客戶機操作站和CPl613通信卡和光纖鏈路模塊(OLM)相連接，實現了下位機PLC控製單元與上位機WINCC組態軟件之間的數據通信。在工控機上安裝有以太網卡，下位機帶有CP340通信模塊，如果和現場的一些儀表通訊不便於接線，還可以采用無線通訊模塊SY-WT6達到幾公裏的無線傳輸。為了使上位工控機與下位機PLC成功實現通信，需首先對CP340初使化
，然後利用WINCC中標簽(Tag)歸檔的功能直接將上位工控機中的內存變量與PLC中的位(Bit)、字(Word)或雙字(DWord)連接起來。通過以太網將上位計算機係統和現場監測與控製點緊密地結合成一個局域網整體
，加上PLC遠程安全通訊模塊SY-RSCM，構成一個完整的局域網和廣域網的一體化係統，可以很方便地利用PLC係統所特有的功能
，實現對整個控製係統的在線遠程診斷功能。

        本係統避免了集中型控製係統存在的危險性，當控製室電腦或某一分控站PLC出現故障時，各分控站PLC不會受影響仍執行各自的程序

，完成各分控站的控製功能，提高了係統的可靠性；PLC控製器本身可以說是免維護產品，維護查找故障方便快捷。整個汙水廠控製係統通過PROFIBUS現場總線進行通訊，由S7―200、300係列的PLC組成網絡
，方便與上層治理係統通訊，增加了遠程通訊模塊SY-RSCM
，通過ADSL或者3G上網
，可以實現現場的PLC係統和遠端的監控中心進行數據傳輸
、遠程PLC的程序級診斷和現場視頻傳輸。係統通過PROFIBUS現場總線可方便的增加現場中斷站，通過增加I／O模塊同一終端站也很輕易的進行擴展，具有可塑性強的特點。自控係統的投人運行，提高出水水質
、降低能源消耗從而達到降低運行成本的目的。