?控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
本工程采用Siemens S7-300系列PLC對(duì)全廠主要工藝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,并通過現(xiàn)場(chǎng)儀表采集液位、流量、壓力、溫度等信號(hào)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,由PLC控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的啟停以控制工藝參數(shù)。
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,采用研華公司生產(chǎn)的兩臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī),1臺(tái)操作員站,1臺(tái)工程師站,采用TCP/IP通信協(xié)議;工程師站配置1臺(tái)打印機(jī),可以對(duì)生產(chǎn)過程中的報(bào)警及報(bào)表進(jìn)行打印。PLC主要由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入接口電路、輸出接口電路、通信接口、內(nèi)部電源等部分組成。PLC系統(tǒng)由CPU機(jī)架與I/O擴(kuò)展機(jī)架組成。機(jī)架間由IM365接口模塊實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通訊鏈接

中央處理器選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU314,其主要技術(shù)參數(shù)為:工作存儲(chǔ)器內(nèi)置96KB,裝載存儲(chǔ)器是大8MB的可插拔存儲(chǔ)卡MMC;數(shù)字量全部I/O點(diǎn)數(shù)為1024,模擬量全部I/O點(diǎn)數(shù)為256,大機(jī)架數(shù)為4,每個(gè)機(jī)架的模塊數(shù)量多為8個(gè);內(nèi)置RS485接口,MPI連接數(shù)為12;CPU編程語言為STEP7 V5.2 SP1以上。負(fù)載電源模塊PS用于將AC220V電源轉(zhuǎn)換為DC24V電源,供CPU和I/O模塊使用;選用PS307(5A)型電源模塊,其主要技術(shù)參數(shù)為:輸入電壓120V~230V,輸出電壓24VDC,輸出電流5A,具有防短路和開路保護(hù)功能,可向總線提供電流1.2A。數(shù)字量輸入模塊采用SM321(16×24VDC);數(shù)字量輸出模塊采用SM322 (16×24VDC/0.5A);模擬量輸入模塊采用SM331(8×16位);模擬量輸出模塊采用SM332(4×12位),接口模塊選用IM365。
污水處理PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)配有在線式UPS不間斷電源供電,負(fù)責(zé)給控制系統(tǒng)和儀表供電。采用山特CASTLE系列UPS,容量2KVA,電源備用時(shí)間30min。PLC機(jī)柜內(nèi)每種類型的I/O測(cè)點(diǎn)都有不少于10%的備用量;同時(shí)機(jī)柜內(nèi)留有10％的I/O模件插槽備用量;存貯器容量也考慮40%的備用量。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及分析儀表主要有超聲波液位計(jì)、電纜浮球液位開關(guān)、電磁流量計(jì)、壓力變送器、就地壓力表、在線PH計(jì)、在線COD分析儀等。污水處理系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)盡量選用高精度、高穩(wěn)定性、免維護(hù)或低維護(hù)的智能儀表,還應(yīng)盡量選擇非接觸式、電磁式的傳感器。由于污水處理中很多現(xiàn)場(chǎng)儀表在井下或露天環(huán)境,所以必須考慮安全防護(hù)手段。對(duì)于清洗、維護(hù)及更換時(shí)必須拆卸的管道式安裝儀表及其傳感器,應(yīng)在管道上設(shè)計(jì)安裝旁通閥,以免在其更換或發(fā)生故障時(shí),需要停止工藝運(yùn)行。另外,污水處理中儀表設(shè)計(jì)必須和工藝緊密結(jié)合,選取合適的測(cè)量或取樣位置[2]。