基于PLC的自來(lái)水廠(chǎng)自動(dòng)化系統的設計與應用

一、引言

在我國經(jīng)濟建設飛速發(fā)展的今天，綜合國力一天一天增強，隨著(zhù)wro的加入，標志著(zhù)我國各行各業(yè)必須以最快的速度與國際接軌。城市供水關(guān)系到群眾的切身利益、經(jīng)濟的發(fā)展、社會(huì )的穩定。本文以廈門(mén)市海滄供水工程自來(lái)水廠(chǎng)為例，結合工藝流程，介紹PLC系統在自來(lái)水廠(chǎng)自動(dòng)化控制中的應用。，占地面積4O萬(wàn)平方米，Et凈水能力6萬(wàn)噸，包括廠(chǎng)區、水源泵站和輸配水管網(wǎng)。整個(gè)水廠(chǎng)的運行實(shí)現全自動(dòng)化控制。

二、系統組成

整個(gè)水廠(chǎng)自動(dòng)化系統分為水源站、加藥站、濾池站(包括4個(gè)遠程I／O)、送水泵站，共4個(gè)工作站，設有一個(gè)中心控制室。整個(gè)水廠(chǎng)由中心控制室統一調度。

由于自來(lái)水生產(chǎn)工藝主要具有以下特點(diǎn)：(1)各生產(chǎn)工藝段相對獨立，單體設備多。(2)采集的數據量大，整個(gè)系統共有數字量輸入、輸出超過(guò)3000路，模擬量輸入、輸出超過(guò)1000路，且工藝參數種類(lèi)多，包括壓力、流量、溫度、差壓、液位電流、電壓、功率等，但上下游相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)參數少。(3)自來(lái)水生產(chǎn)具有連續性、不可替代性和不問(wèn)斷性。(4)各工藝段距離遠，設備分散，組網(wǎng)相

對復雜。根據以上特點(diǎn)，考慮到系統運行的可靠性、穩定性、高速度、呵擴展性、人機界面的友善等因素，我們選擇了Rockwell公司的增強型PLC一5／30，PLC一5／30處理器，支持梯形邏輯岡、sFc(順序流程控制)和結構化文本等編程方法；能與1771、1746、1791、1794系列的I／O相兼容，并和通用遠程I／O鏈路上的具有內置遠程I／O適配器的產(chǎn)品相兼容；可以通過(guò)一個(gè)并行I／O鏈路擴展本地I／O通訊，用于高速處理的應用；可以用DH+(增強型數據高速公路)網(wǎng)絡(luò )遠程編程和傳輸信號；帶可組態(tài)的RS一232一C／422一A／423一A口，用于編程。DH+網(wǎng)絡(luò )，是世界上最廣泛使用的工業(yè)局域網(wǎng)之一，它是最早為可編程序控制器提供遠程編程、組態(tài)、排除故障的控制網(wǎng)絡(luò )．通過(guò)它所支持的多種產(chǎn)品的成功應用，已經(jīng)證明了這個(gè)網(wǎng)絡(luò )的通用性。在DH+網(wǎng)絡(luò )上，您可以連接99個(gè)DH+鏈路，在雙絞線(xiàn)電纜上，每個(gè)鏈路能以57．6Kbit／s的速率傳輸數據，傳輸距離遠至10，000英尺。系統中生產(chǎn)工藝所要求的全部參數都由PLC采集和控制，上位機只是人機界面和對生產(chǎn)數據進(jìn)行后續處理，大大地提高了系統的可靠性。本控制方案全部選用PLC一5／30，對主要的生產(chǎn)設備分散控制，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò )將它們緊密聯(lián)結，實(shí)現集中管理，降低r故障風(fēng)險，提高了可靠性。

上位機監控軟件采用Rockwell公司的RSView32軟件，具有在MicrosoftWindows環(huán)境下提供數據采集、監控、以及信息管理等功能，它是為有速度和可靠性要求的工業(yè)應用而設計的，這個(gè)軟件使用一個(gè)開(kāi)放型平臺，這個(gè)平臺能給您開(kāi)放型數據庫連接性能(ODBC)以及OLE和DDE性能。

它包括-I一個(gè)功能齊全的目標定位式(object—Oriented)圖形編輯器以及報警、作趨勢罔、事件檢測、數據登錄、保密措施、通訊、和有150、300、500或32000個(gè)標簽的開(kāi)放型數據庫。RSView32軟件可以結合設備驅動(dòng)程序和DDE驅動(dòng)程序～起使用。

下位機采用RSLogix5編程軟件，它們是32位窗口式梯形邏輯編程軟件包，運行于微軟的Windows95，98和WindowsNT環(huán)境，與現代技術(shù)相結合，有助于用戶(hù)提高性能、節約事件、改進(jìn)生產(chǎn)率。

上位機和下位機的通訊軟件采用AB公司的RSLinx軟件，它是一個(gè)真正32位的產(chǎn)品系列，在車(chē)間級設備與各種應用軟件之間提供通訊功能。它除了能支持ockwe11的編程軟件、MMI軟件、組合軟件產(chǎn)品以及DDE協(xié)議通訊軟件外，它還支持通過(guò)OEMS、VARS開(kāi)發(fā)的許多流行的工業(yè)應用軟件。

三、系統功能

整個(gè)水廠(chǎng)通過(guò)自動(dòng)化控制系統可實(shí)現無(wú)人值守。中心控制室的功能可以概括為：

·顯示工藝流程圖，全廠(chǎng)實(shí)時(shí)數據的動(dòng)態(tài)顯示及個(gè)設備工作狀態(tài)、系統狀態(tài)；·全廠(chǎng)設備的自動(dòng)控制；

·提供手自動(dòng)操作界面；

·實(shí)現畫(huà)面及語(yǔ)音報警；

·實(shí)現操作及系統狀態(tài)記錄、歷史查詢(xún)、實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、

歷史曲線(xiàn)、報表打??；

·操作人員管理。

各分站通過(guò)遠程監控，具有以下功能：

·顯示各分站的工藝流程圖，動(dòng)態(tài)顯示各模擬量及

設備狀態(tài)、系統狀態(tài)；

·提供手／自動(dòng)操作界面；

·實(shí)現畫(huà)面及語(yǔ)音報警；

·實(shí)現操作及系統狀態(tài)記錄、歷史查詢(xún)、實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、

歷史曲線(xiàn)、報表打??；

·操作人員管理。

四、結語(yǔ)

本項目是由工業(yè)計算機和PLC一5／30組成的集散型控制系統，利用了PLC抗干擾能力強、組網(wǎng)方便、適用于工業(yè)現場(chǎng)的持點(diǎn)，在上位機能實(shí)現對全廠(chǎng)生產(chǎn)設備的控制和工藝參數的設置、調整與監測，滿(mǎn)足大型自來(lái)水廠(chǎng)自動(dòng)控制的要求。整個(gè)方案安全可靠、經(jīng)濟實(shí)用，易于編程、操作及維修，在廈門(mén)市海滄供水工程自來(lái)水廠(chǎng)得到了良好的應用。