1 概述
隨著國家對(duì)于節(jié)能的重視，污水處理行業(yè)得到了快速發(fā)展，污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)越來越成為污水處理穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。針對(duì)污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)及污水工藝設(shè)備的安全運(yùn)行的重要性，提出PLC和組態(tài)軟件技術(shù)在污水處理項(xiàng)目的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
為了保證，污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，整套污水處理流程有多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，包括液位、PH值、溶氧、濁度、頻率、泵運(yùn)行狀態(tài)等。各模擬量參數(shù)通過相應(yīng)的變送器輸出4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過屏蔽電纜接至PLC的AI模塊。各模擬量輸出控制信號(hào)是以4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，從PLC的AO模塊通過屏蔽電纜接至相應(yīng)設(shè)備。這些設(shè)備包括變頻器、閥門、水質(zhì)分析儀。數(shù)字輸入信號(hào)為24V直流電信號(hào)，通過電纜接至PLC的DI模塊。數(shù)字輸出控制信號(hào)為24V直流電信號(hào)，從PLC的DO模塊通過電纜接至現(xiàn)場設(shè)備。每臺(tái)現(xiàn)場設(shè)備原則在其相應(yīng)現(xiàn)地箱上輸出有三個(gè)狀態(tài)信號(hào)：故障、運(yùn)行/停止、手動(dòng)/自動(dòng)；和一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)。
系統(tǒng)流程圖如下：
3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件
世紀(jì)星組態(tài)軟件是在PC機(jī)上開發(fā)的智能型人機(jī)接口（MMI）軟件系統(tǒng)，它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平臺(tái)作為其操作系統(tǒng)，全中文界面，并充分利用了Windows的各種便利功能。
世紀(jì)星組態(tài)軟件由開發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)組成。開發(fā)系統(tǒng)是《世紀(jì)星組態(tài)軟件》的集成開發(fā)環(huán)境，軟件開發(fā)者在這個(gè)環(huán)境中完成界面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫定義、動(dòng)畫連接、硬件設(shè)備安裝、網(wǎng)絡(luò)配置、系統(tǒng)配置等。該系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，不但能合理地抽象控制對(duì)象，而且能非常簡單、方便地對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警、趨勢曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等進(jìn)行操作；開發(fā)者利用其豐富的圖形控件和自定義圖庫功能，可以大大減少設(shè)計(jì)界面的時(shí)間；通過簡單而實(shí)用的編程命令語言，開發(fā)者不需要編程經(jīng)驗(yàn)就可以設(shè)計(jì)完成實(shí)際工程；方便的硬件設(shè)備安裝向?qū)Ш腿娴刂С謬鴥?nèi)國際工控底層設(shè)備，徹底實(shí)現(xiàn)工控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能。
運(yùn)行系統(tǒng)是世紀(jì)星組態(tài)軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于顯示開發(fā)系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫圖形畫面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫與硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。運(yùn)行系統(tǒng)能實(shí)時(shí)而形象地反映現(xiàn)場的所有參數(shù)和實(shí)際情況；通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理從工業(yè)控制對(duì)象采集各種數(shù)據(jù)；可把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫的方式形象地表示出來，同時(shí)完成實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線等監(jiān)控功能；可生成歷史數(shù)據(jù)文件，用于追憶歷史事件；靈活方便的組態(tài)式報(bào)表，可充分滿足用戶的各種報(bào)表需要。
4 軟件設(shè)計(jì)
上位機(jī)軟件采用世紀(jì)星組態(tài)軟件為開發(fā)平臺(tái)，它的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫功能、人機(jī)界面功能、圖形功能、報(bào)表打印等功能于一身，包含動(dòng)態(tài)顯示、報(bào)警、控件、趨勢、網(wǎng)絡(luò)通訊等組件。整套系統(tǒng)只包括系統(tǒng)總貌、報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)查詢等畫面。通過指示燈表明設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在電機(jī)運(yùn)行方式為手動(dòng)時(shí)，將畫面切成自動(dòng)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊畫面下電機(jī)啟動(dòng)按鈕可遠(yuǎn)程啟動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備。傳感器的瞬時(shí)值依據(jù)實(shí)際安裝位置被分別標(biāo)注到不同的分布工藝流程圖中，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)被做成相應(yīng)分布圖的子畫面。數(shù)據(jù)庫是上位機(jī)監(jiān)控軟件的核心所在，因此必須依據(jù)實(shí)際需要首先將其建設(shè)好，然后將各功能模塊進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合。實(shí)際編程過程中在定義變量時(shí)，記錄可設(shè)定為不計(jì)錄、數(shù)據(jù)變化時(shí)記錄和定時(shí)記錄，要根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的設(shè)置，從而節(jié)省存儲(chǔ)空間。報(bào)表分為實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表，方便用戶進(jìn)行管理。
5 結(jié)束語
該廠污水處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢、報(bào)表的顯示和打印等多項(xiàng)功能，且用戶界面操作良好，易于學(xué)習(xí)。系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。由于其具有設(shè)計(jì)簡單、投資少、控制效果好、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了管理水平，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，很適合中小型污水處理廠采用。