*级—监控管理,由*控制室的操作站实现。选用工控计算机,以TCP/ IP工业以太网与PLC系统通讯,实行集中控制。通过工控软件实时监视全厂工艺参数变化、设备运行、故障发生等情况,同时负责日常报表打印、事故打印和数据记录等。
第二级—过程控制,由现场的各分系统或成套设备的控制系统实现。以AC500 PLC系统作为现场控制核心 ,按场区配置分站 ,通过CS31网与所属分布I/O通讯对流量、液位、pH值、电机等参数进行采集、控制。
第三级—单机就地控制,由现场电气控制系统实现。采用ABB公司的AC31系列产品组成分布I/O,采集现场参数,执行上一级PLC主站的控制命令。
监控组态设计及与PLC主站的通讯
由于污水处理控制对象多且分散,生产工艺流程复杂,如果采用集中控制方式,则需要使用大量导线,在长距离传输过程中非常容易受到干扰,所以本系统采用分布式集散控制系统,将管理与控制分离。计算机选用HP工业PC机,预装北京昆仑通态公司的MCGS 5.5通用版。MCGS监控组态设计包含监控界面设计,定义数据变量,组态设计,动画等方面。用MCGS提供的基本绘图工具与元件库创建图形块并进行组态设计,污水处理系统工艺流程组态画面(如
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启动操作:按下启动按钮SB1,I0.0的动合触点闭合,M10.0产生启动脉冲,M10.0的动合触点闭合,使Q0.0保持接通,液体A电磁阀YV1打开,液体A流入容器。当液面上升到SL3时,虽然I0.4动合触点接通,但没有引起输出动作。当液面上升到SL2位置时,SL2接通,I0.3的动合触点接通,M10.3产生脉冲,M10.3的动合触点接通一个扫描周期,复位指令R Q0.0使Q0.0线圈断开,YV1电磁阀关闭,液体A停止流入;与此同时,M10.3的动合触点接通一个扫描周期,保持操作指令S Q0.1使Q0.1线圈接通,液体B电磁阀YV2打开,液体B流入。
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①分析主电路
无论线路设计还是线路分析都是先从主电路入手。主电路的作用是保证机床拖动要求的实现。从主电路的构成可分析出电动机或执行电器的类型、工作方式,起动、转向、调速、制动等控制要求与保护要求等内容。
为稳定可靠地满足公司内部分区域供水太力(0.4~0.45Mpa)低于主管网水压力(0.8~0.9Mpa)的要求,配备稳压减压阀来调节,可调范围为0.1~0.8Mpa。
加压泵系统
由于抽水泵房距离高位水池较远,直接供水到高位水池抽水泵的扬程不足,为此在距离高位水池落差为36米处设计有一加压泵房,配备立式离心泵两台(一用一备)电机功率为75KW,扬程36米。该加压泵的控制系统需考虑以下条件:
(1)若高位水池水位低和主管有水,则打开进水电动蝶阀和起动加压泵向高位水池供水;
(2)若高位水池水位满且主管有水,则给出报警信号并关闭加压泵和进水电动蝶阀;
(3)若主管无水表明用水量增大或抽水泵房停止供水,必须开启出水电动蝶阀由高位水池向主管补充不。
像抽水泵一样,我们为加压泵配备了软起动器和电机保护器,确保加压泵*可靠地运转,同时配备了高位水池的水位传感器和数显仪和缺水传感器。
为保证整个主水管网的恒压供不,当高位水池满且主水管有水时,加压泵停止,此时主管压力将“憋压”,终导致主管压力上升,并将此压力传递到抽水泵房,抽水泵的控制系统检测到此压力进行恒压变频控制,进而达到整个主管网的恒压供水,这是整个控制系统设计的关键。
CEMS测量烟道中的固体烟尘。现国内一般采用直接抽取法采样,将湿烟气经过过滤送氧化锆分析仪,测出湿氧含量。再把烟气经干燥器送入烟气分析仪,分析CO、SO2及氮氧化合物、干氧的含量。烟气的湿度可采用干湿润氧法计算得出,直接测量得出。压力一般由压力测试仪测得,并通过压力计算出烟气流速和流量。
软件设计
CEMS一般由PLC控制、上位机程序、远程通讯三部分组成。
• PLC控制程序
由于CEMS中需要控制的是按一定时间序列开闭的管路,故PLC程序主要用于接收各种操作命令,控制各种阀、泵、指示灯的开闭及互锁,并定时或实时完成对采样通道的吹扫、测量仪器的标定。并对采集到的各模拟量进行数字滤波。
• 上位机程序
主要用于显示各个分析设备的工作情况,汇总烟气的历史数据,进行打印归档、趋势显示及报警信息处理。
上位机通过FameView组态软件与AC500 PLC通过MODBUS-RTU或MODBUS-TCPIP协议进行通讯。实时的从仪器上采集数据,将采集到的数据分析处理后保存到数据库中,并实现实时数据和历史数据查看和曲线查询,对数据库中的数据进行查询、报表打印或导出到 EXCEL 表格中。
实时数据监测:能实时的从与计算机连接的仪器上采集数据,并进行分析显示,可实时显示各种检测数据及系统运行时各部分的运行状态。系统主要完成如下功能:
系统设置:设置系统参数。
用户管理:实现系统的权限管理。
设备控制:能在计算机上对仪器进行控制,实现实时反吹和标定。
数据处理:将采集到的数据分析处理后保存到数据库中。
历史数据查询:可以按时间段来查询历史测量数据。
数据报表打印:可以打印小时平均值日报表、日平均值月报表及月平均值年报表。
• 远程通讯
远程通讯主要是上位机与环保中心站之间通过GPRS/CDMA/电话拨号/局域网进行数据通讯。CEMS中的上位机作为服务器,环保中心站作为客户机,采用C/S模式获取数据。具体来说就是环保中心站站发送查询请求,CEMS上位机返回相应时间段内的烟气排放数据。
经过在现场的实际运行,整个系统稳定可靠。很好的完成了用户的工艺要求。