現場(chǎng)總線(xiàn)在污水處理廠(chǎng)控制系統中的應用

圖3 profibus網(wǎng)絡(luò )連接圖

　　由于采用了多個(gè)plc控制站，不僅縮小了計算機控制規模，提高了系統控制的速度和可靠性，同時(shí)由于采用合理的分布，解決了大量信號傳輸引起的布線(xiàn)問(wèn)題。另外，采用多級控制，現場(chǎng)手動(dòng)優(yōu)先級最高，在上位機或plc故障的情況下，設備仍能手動(dòng)操作，當上位機故障時(shí)，可手動(dòng)操作，實(shí)現了集中控制，危險分散。

　　profibus網(wǎng)絡(luò )是本自控系統的核心，設備的監視和控制都是通過(guò)本網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成。

　　3.5 profibus工程施工關(guān)鍵

　　項目自控系統profibus子站較多，共17個(gè)站，profibus電纜總長(cháng)較長(cháng)，約700米，同時(shí)該廠(chǎng)處于雷區。使用一段時(shí)間后，發(fā)現profibus網(wǎng)絡(luò )不太穩定，有時(shí)不能投入終端電阻；容易遭受雷擊，造成profibus適配器、連接器或防雷器的損壞。針對上述問(wèn)題，采取了以下方案：（1）plc及各profibus子站設備使用專(zhuān)用的接地網(wǎng)，與強電地網(wǎng)隔離；（2）每個(gè)profibus子站安裝了電源防雷器和信號防雷器。

　　采用上述方案完成改造后，profibus網(wǎng)絡(luò )運行可靠和穩定，即使是雷雨季節，網(wǎng)絡(luò )的故障率極低，能經(jīng)受時(shí)間的考驗。

　　3.6 上位機監控系統

　　上位機系統由兩臺dell臺式機組成，它們互為冗余和備份；上位機采用windows xp操作系統，intouch9.0版本的工廠(chǎng)監控軟件。上位機不僅能夠實(shí)時(shí)顯示全廠(chǎng)所有設備運行狀態(tài)和各種參數值，而且能夠對所有設備進(jìn)行啟停操作，當故障發(fā)生時(shí)，記錄故障的時(shí)間、類(lèi)別等信息并打印，同時(shí)屏幕閃現紅色報警，提醒操作人員注意。監控計算機還顯示所有設備的累計運行時(shí)間，機械工程師根據此時(shí)間可較準確地制定設備的維護保養計劃，設備累計運行時(shí)間可根據權限清零。系統還具有實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)，顯示主要模擬量的變化情況。管理計算機定時(shí)從監控計算機采集數據，并通過(guò)excel輸出每日報表。intouch監控軟件的遠程監視和控制功能。該公司管理具有或類(lèi)似上述自控和網(wǎng)絡(luò )結構的三間工廠(chǎng)，通過(guò)三層交換機、防火墻和固定ip地址，使用移動(dòng)筆記本計算機，在家里或其他地方接入互聯(lián)網(wǎng)，建立vpn隧道，和三工廠(chǎng)的plc進(jìn)行通訊，采集plc的數據，實(shí)現了遠程監視和控制三個(gè)工廠(chǎng)的生產(chǎn)情況。實(shí)踐表明，通過(guò)防火墻設置訪(fǎng)問(wèn)控制的權限和策略，遠程監控工廠(chǎng)的生產(chǎn)是穩定可靠的。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐和試驗后，其中一工廠(chǎng)夜間生產(chǎn)可以不需要工人值班，這樣就降低了勞動(dòng)力，提高了工作效率。

　　4 結束語(yǔ)

　　由plc和上位機構成的控制系統自動(dòng)化程度高，運行可靠，故障率低，全面反映了全廠(chǎng)的設備狀態(tài)，減輕了工作強度，提高了工作效率。由于進(jìn)水流量及水質(zhì)指標cod、tn等參數變化較大，溶解氧儀或溶解氧儀＋orp的控制模型有一定的適用范圍和局限性，超過(guò)范圍就不能很好地實(shí)現水質(zhì)達標排放和能耗的降低。因此，在plc保證基本控制功能的同時(shí)，上位機在污水廠(chǎng)運行穩定的基礎上，通過(guò)總結歷史數據和運行經(jīng)驗，使用上位機開(kāi)發(fā)出專(zhuān)家控制和模糊控制等后續高級控制功能，在保證出水達標的同時(shí)，又能實(shí)現降低能耗的最佳控制。