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

　　2.2 控制系統網(wǎng)絡(luò )結構

　　如果采用常規PLC集中控制方式，將現場(chǎng)信號通過(guò)電纜連接到集中控制室內的PLC上,由于工藝線(xiàn)路長(cháng)、現場(chǎng)控制點(diǎn)分布范圍廣，需要敷設大量的電纜及橋架,且現場(chǎng)環(huán)境惡劣、其施工難度非常大。鑒于此，采用了PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，根據工藝劃分，系統共設了三個(gè)主站、五個(gè)子站、兩個(gè)操作員站。采用西門(mén)子的S7-300系列PLC，主站采用CPU315-2DP，其帶有一個(gè)DP通訊口和一個(gè)MPI口。子站采用通用性較好的ET200M現場(chǎng)模塊，用于現場(chǎng)數據的采集和控制，并借助　　控制系統分為三個(gè)級別，即現場(chǎng)級、控制級、管理級。

　　2.2.1管理級

　　管理級集中監控各個(gè)分站設備的運行狀態(tài)。管理級現場(chǎng)總線(xiàn)選擇Profibus-FMS總線(xiàn)，兩臺安裝組態(tài)軟件的冗余服務(wù)器作為PROFIBUS-FMS現場(chǎng)總線(xiàn)的主站，安裝在控制室內，可以同時(shí)收集現場(chǎng)數據。服務(wù)器采用WinCC 組態(tài)軟件，并配有服務(wù)器軟件包選項。

　　SIMATIC S7-314、MDS2701無(wú)線(xiàn)電臺負責與公司的無(wú)線(xiàn)數據通訊。

　　2.2.2控制級

　　控制級主要功能是接收管理層設置的參數或命令，對污水處理生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，將現場(chǎng)狀態(tài)輸送到管理層。PLC1和PLC2分別由一個(gè)電源模塊PS 307和一個(gè)CPU315-2 DP模塊組成，它們互為熱備,集中處理所有的控制算法、監控設備的自動(dòng)運行。集中控制使得整個(gè)污水廠(chǎng)控制系統各個(gè)部分之間能夠完全協(xié)調工作。

　　2.2.3現場(chǎng)級

　　現場(chǎng)級控制采用Profibus-DP現場(chǎng)總線(xiàn)，實(shí)現控制系統的冗余十分簡(jiǎn)單。ET200M遠程單元通過(guò)兩個(gè)IM153-2總線(xiàn)接口模塊分別連接在兩條PROFIBUS-DP總線(xiàn)上。污水廠(chǎng)配置有6個(gè)ET200M遠程單元，其中兩個(gè)在SBR池，其余四個(gè)分別在進(jìn)水泵房、出水泵房、鼓風(fēng)機房和污泥脫水機房。每個(gè)ET200M單元均由2個(gè)IM153-2總線(xiàn)接口模塊和其他若干數字量、模擬量輸入輸出模塊組成。IM153-2總線(xiàn)接口模塊通過(guò)總線(xiàn)接收主控主站的命令，實(shí)現數據采集和設備控制，其中只有主控PLC的命令生效，而熱備PLC的命令被忽略。數字量、模擬量輸入輸出模塊的數量和配置由當地的所需控制和采集的點(diǎn)數所決定。

　　3 系統軟件

　　主控單元S7-300PLC的控制程序采用Step7軟件進(jìn)行編寫(xiě)，STEP7是SIEMENS開(kāi)發(fā)的應用于S7-300/S7400PLC的編程軟件，運行在WindowsNT或Windows98操作系統中，在自動(dòng)化工程各方面具有友好的用戶(hù)功能。該程序采用模塊化編程結構，便于系統維護和擴展。

4 結語(yǔ)

　　此控制系統于2002年9月調試完畢，運行至今系統穩定、可靠。極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，該系統有效地解決了生產(chǎn)中的很多問(wèn)題，如減少了生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)故障，縮短了生產(chǎn)準備時(shí)間和搶修時(shí)間，減少了工人的勞動(dòng)強度，為污水處理廠(chǎng)創(chuàng )造了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，達到了節能、降耗的目的。在生產(chǎn)管理上了一個(gè)新臺階。

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