為確保污水處理過程的質(zhì)量和出水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，需要提高污水泵站的自動化水平。針對威海污水泵站的控制設(shè)備集中、空氣潮濕等客觀環(huán)境，自控系統(tǒng)采用了“集中監(jiān)測、控制”的設(shè)計原則，并結(jié)合工藝的需求和自控產(chǎn)品選擇遵循的原則，使用力控®組態(tài)軟件作為上位監(jiān)控軟件和西門子S7-300作為PLC控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)設(shè)計要求
根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和規(guī)范要求，要求系統(tǒng)可靠性高、容錯性好、易于操作、便于擴展和維護。
實現(xiàn)方案
泵站整個檢測儀表與控制系統(tǒng)分為三大層次：
就地控制及現(xiàn)場檢測：按扭控制、各種傳感器及變送器；
PLC自動控制：西門子（S7-300系列）；
中央控制監(jiān)視設(shè)備：操作站，打印機。
控制模式為：格柵運行由格柵前后的水位差值來自動控制，但當(dāng)超過一定時限后轉(zhuǎn)由時間控制器控制。 泵房污水泵的開啟根據(jù)集水池的水位值自動控制運行泵的輪值。計時累積及備用泵的自動投入均可自動選擇或人為重新設(shè)定。由各PLC控制設(shè)備開、停、各設(shè)備的聯(lián)動聯(lián)鎖。控制層又分手動和自控。手動控制是讓操作人員可以操作控制站PLC柜面板上的按鍵，手動控制設(shè)備的開停。自動控制是由PLC按一定程序進行自動控制。手動控制層具有最高的控制優(yōu)先級，當(dāng)現(xiàn)場控制方式手柄置于“手動操作”時，可在現(xiàn)場控制柜上實現(xiàn)手動控制和檢修，控制柜需提供基本的控制聯(lián)鎖或聯(lián)動。
力控®負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)通訊，根據(jù)工藝要求自動進行調(diào)節(jié)和控制現(xiàn)場設(shè)備。具有操作員界面、歷史數(shù)據(jù)存檔、趨勢顯示、報告生成、安全權(quán)限、設(shè)定值、故障分析及打印系統(tǒng)等功能。具體功能如下：
① 操作員界面
系統(tǒng)提供用于操作數(shù)據(jù)和非正常情況有效地通訊的操作員界面。所有過程變量的數(shù)值和狀態(tài)，動態(tài)刷新。下圖是粗格柵及潛水泵房的立體和平面界面：
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通過操作員界面，可以實現(xiàn)：顯示和控制現(xiàn)場設(shè)備：顯示測量值、設(shè)定值、輸出值和調(diào)節(jié)方式。對模擬回路可以手動改變設(shè)定值、輸出值和控制方式等；對離散量可以手動操作設(shè)備的啟停。畫面顯示指令狀態(tài)和實際狀態(tài)。了解報警信息及其優(yōu)先級，啟動報表打印等。
② 歷史數(shù)據(jù)存檔
系統(tǒng)支持歷史數(shù)據(jù)的記錄存檔，以實現(xiàn)定期對歷史數(shù)據(jù)的連續(xù)記錄。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失及磁盤剩下10%空間時報警。系統(tǒng)允許用戶自行定義存檔間隔以避免不必要的數(shù)據(jù)存檔。
③ 趨勢顯示
趨勢顯示包括歷史顯示和實時顯示等功能。趨勢顯示的形式，包括數(shù)字、棒圖顯示等多種實時或歷史的趨勢，直觀易看，供調(diào)度員分析比較，找出泵站的最佳運行規(guī)律和分析事故原因，改進管理方法。對于每一幅趨勢圖，操作員能對點、點的數(shù)量和時間范圍進行在線組態(tài)，以及在線縮放趨勢曲線。系統(tǒng)提供滾動條用來使趨勢曲線在歷史記錄中間向前或向后移動。單選某一個參數(shù)時，可以顯示該參數(shù)的全部信息以及實時趨勢和歷史趨勢。在同一趨勢圖上，可顯示至少二個變量的趨勢記錄曲線。
④ 報告生成
泵站參數(shù)的運行分析結(jié)果會以生成報表的形式送到管理中心供參考。除了這些，系統(tǒng)還提供預(yù)先定義格式的標(biāo)準(zhǔn)報告：有格式報表、無格式報表、診斷報告、報警及事件報告、操作員蹤跡報告、點蹤跡報告、按班、日、月生成生產(chǎn)報表。系統(tǒng)中僅需要輸入報告的目錄信息，以及其它參數(shù)如點的名稱或通配符、過濾信息、搜尋時間間隔和目標(biāo)打印就能完整地對報告組態(tài)。系統(tǒng)中不需采用任何編程或編寫來形成報告。
⑤ 安全性
工藝過程、檔案庫和系統(tǒng)設(shè)置權(quán)限的存取，系統(tǒng)支持最大到六級操作員級別以允許從操作人員、系統(tǒng)維護人員到企業(yè)設(shè)備經(jīng)理對系統(tǒng)不同權(quán)限的操作。每個設(shè)備操作時均有權(quán)限限制，以防非操作人員的誤動。
⑥ 報警管理
為了讓操作人員迅速而精確地得到過程中異常情況的信息，該系統(tǒng)支持完善的報警監(jiān)測和管理功能，顯示當(dāng)前所有正在進行的過程參數(shù)報警和系統(tǒng)硬件報警。報警有多種顯示方法可選，按照時間、日期、優(yōu)先級等有多種選擇。
結(jié)論
該系統(tǒng)很好地滿足了設(shè)計要求，并具有良好的性能價格比，目前已正式投入使用。本系統(tǒng)對行業(yè)中同等規(guī)模的污水處理廠有很好的借鑒意義。
