自動(dòng)控制系統設計介紹

一、系統概述

      本系統采用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn),它是德國于90年代初制定的國家工業(yè)標準，它在眾多總線(xiàn)中居于前列，廣泛應用于各種行業(yè)，PROFIBUS系列有三個(gè)兼容部分組成：PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FMS,PROFIBUS-PA。PROFIBUS以開(kāi)放 互聯(lián)參考模型OSI以基礎，由物理層，數據鏈路層，應用層以及考慮到現場(chǎng)裝置的控制功能和具體應用而添加的用戶(hù)層。

      根據污水處理的實(shí)際控制要求，我們在次系統中使用PROFIBUS總線(xiàn)中的分布式I/O總線(xiàn)，即PROFIBUS-DP，主站和從站采用輪循的通信方式，主要應用于自動(dòng)化系統中單元級和現場(chǎng)級通信，最高通信速率可達12M。

二、控制系統組成

      控制系統主要由低壓控制柜和 西門(mén)子可編程控制器PLC通信系統組成，另外還有作為過(guò)程監控的上位機－工控機。

1、低壓控制柜

       現場(chǎng)主要有六個(gè)低壓控制柜，主要控制污水處理過(guò)程的動(dòng)力設備。

       中水間AP1動(dòng)力設備：攪拌機，加藥計量泵，過(guò)濾反充氣迸，紫外線(xiàn)消毒器

       格柵井APW1動(dòng)力設備：格柵電機，一號一次提升泵，二號一次提升泵，水池高、中、低液位計。

        一號CASS池動(dòng)力設備：1－6號曝氣機，一號污泥泵，一號潷水器和電磁閥，水池高、中、低液位計。

        二號CASS池動(dòng)力設備：7 －12號曝氣機，二號污泥泵，二號潷水器和電磁閥，水池高、中、低液位計。

        中間水池動(dòng)力設備：一號、二號二次提升泵，水池高、中、低液位計。

        中水池動(dòng)力設備：一號、二號中水回用泵，水池高、中、低液位計。

        污泥間動(dòng)力設備：加藥攪拌機、加藥泵、污泥罐攪拌機、離心機，污泥管道泵

2、PLC控制系統

       工控機，工控機主要用于現場(chǎng)動(dòng)力設備工作狀況的監視，極其控制參數的設定。工控機擴展槽中有CP6511總線(xiàn)卡，用于和PLC CPU的通信，PLC中所有的數據都可以在其組態(tài)界面中察看。

       PROFIBUS主站由西門(mén)子S7-300CPU和兩個(gè)32輸入模塊6S7-321-1BL00-0AA0,兩個(gè)32點(diǎn)輸出模塊6ES7-322-1BL00-0AA0和一個(gè)16點(diǎn)輸入模塊6ES7-321-1BL02-0AA0,主要用于操作臺的控制輸入和指示燈的輸出。

       PROFIBUS從站位于現場(chǎng)低壓柜中，采集各個(gè)動(dòng)力設備的運行停止信號、參數信號和各個(gè)污水處理池的液位信號，再通過(guò)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )送給位于控制間的PLC CPU,通過(guò)運算，CPU給出回應。

      其中，兩個(gè)CASS池的LDO融氧儀采集的氧氣含量信號和檢測處理后水質(zhì)的在線(xiàn)監測儀模擬量信號送入位于A(yíng)P1控制柜中的模擬量模塊6ES7 331-1KF01-OAB0,模擬量模塊再將此信號送于PLC CPU，數據在組態(tài)界面中顯示，供工作人員在線(xiàn)察看。

3、監控系統組成

     要由位于室內和室外的攝像頭，極其位于工控機上的視頻采集卡和視頻采集卡、視頻采集軟件組成。中水間、污泥間各一個(gè)室內攝像頭，供工作人員察看動(dòng)力設備的實(shí)際工作畫(huà)面。室外攝像頭也兩個(gè)，可以用于安全監視。