| 南海市第二水廠設(shè)計總規(guī)模為日供水100萬m3, 擔負北江以北大部分鎮(zhèn)區(qū)生產(chǎn)和生活用水的供應，首期工程為日供水25萬m3，于1997年4月建成投產(chǎn)，二期25萬m3/d工程即將建成，自控項目主要對一期自控工程進行改造和二期自控工程建設(shè)，并為后續(xù)擴建預留接口。 生產(chǎn)工藝 凈水廠的生產(chǎn)過程如圖1所示，主要分為以下幾個工藝過程：  圖1: 凈水廠生產(chǎn)流程 ■取水 通過多臺大型離心泵將江河地表水抽入凈水廠。 ■投藥 按一定的工藝要求投入混凝劑及氯氣，達到混凝和消毒。 ■ 絮凝 地表水投入混凝劑后的反應，并排出反應后沉淀的污泥。 ■ 平流沉淀 與混凝劑反應后的水低速流過平流沉淀池，以便懸浮顆粒沉淀，并排出沉淀的污泥。 ■ 過濾 沉淀水通過顆粒介質(zhì)（石英砂）以去除其中懸浮雜質(zhì)使水澄清，并定時反沖洗石英砂。 ■ 送水 通過多臺大型離心泵將自來水以一定的壓力和流量送入城市管網(wǎng)。 控制方案 由于自來水生產(chǎn)工藝主要具有以下特點： ■ 各生產(chǎn)工藝段相對獨立，單體設(shè)備多； ■ 采集的數(shù)據(jù)量大且種類多，但上下游相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)參數(shù)少； ■自來水生產(chǎn)具有連續(xù)性、不可替代性和不間斷性； ■各工藝段距離遠，設(shè)備分散，組網(wǎng)相對復雜。 根據(jù)以上特點，本系統(tǒng)選用OMRON的中小型PLC對各工藝段或設(shè)備分散控制，通過OMRON Protocol和Controller Link組成網(wǎng)絡(luò)，各工藝段控制室和中控室設(shè)置上位機，構(gòu)建人機界面進行生產(chǎn)管理和對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理。全廠控制網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。  圖2：全廠控制網(wǎng)絡(luò)圖 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置為：上位機選用高可靠性的微型計算機，擴展了Controller Link 支持卡3G8F7 CLK211-E, 配置有8套中型PLC OMRON C200HG，1套OMRON CS1H，8套小型PLC OMRON CQM1，8套CPM2A ，全部中型PLC和上位機通過Controller Link線纜通信單元CLK21和操作站上擴展的通信單元3G8F7-CLK21-E組成Omron Controller Link網(wǎng)絡(luò)，小型PLC通過OMRON Protocol與相關(guān)功能間的中型PLC相聯(lián)。OMRON公司的Controller Link網(wǎng)絡(luò)是OMRON主要的FA（工廠自動化）級別的網(wǎng)絡(luò)，是一種使用令牌總線通信的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可作為主站進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 通過設(shè)置數(shù)據(jù)鏈接，節(jié)點間可以自動交換預置區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)。該網(wǎng)絡(luò)中控制通信的節(jié)點稱為發(fā)牌單元，它控制令牌，檢查網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行相關(guān)的任務(wù)。這種總線型拓撲結(jié)構(gòu)具有最大的靈活性，易于擴充和維護，滿足了系統(tǒng)可擴展性要求。由于采用了分布式控制技術(shù)，可確保Controller Link網(wǎng)絡(luò)不會因某個站點故障而崩潰，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本系統(tǒng)中采用屏蔽雙絞線作為Controller Link網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)，整個網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)橋分成兩段，主要是為了滿足其對通訊距離的要求，同時可適應以后擴展的需要。由于各節(jié)點距離較大，傳輸速率設(shè)為500kbps，可滿足系統(tǒng)實時性要求。本控制方案全部選用中小型PLC，對主要的生產(chǎn)設(shè)備分散控制，同時利用網(wǎng)絡(luò)將它們緊密聯(lián)結(jié)，實現(xiàn)集中管理，降低了故障風險，提高了可靠性，是一種經(jīng)濟可行的方案。 在取水及送水工藝段上，主要設(shè)備都為多臺大型離心水泵和10kV高壓直流電機，因此每一高壓配電柜選用一臺Sepam2000 （施耐德生產(chǎn)，專用于配電柜控制的小型PLC） 進行數(shù)據(jù)采集和控制，通過RS485接口連成網(wǎng)絡(luò)，由控制室的OMRON C200HG中型 PLC利用OMRON Protocol協(xié)議與它們通訊，對其讀寫數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)一調(diào)度，這樣可以節(jié)省大量的數(shù)據(jù)采集電纜，而且當某臺PLC發(fā)生故障時可以方便斷開而不影響其他設(shè)備的正常生產(chǎn)。對于沉淀池排泥車的控制，由于排泥車在長達近百米的沉淀池上前后移動，因此其控制所用小型PLC利用電臺與控制室間的C200HG通過RS232接口進行1：N通訊，電臺型號為MDS-SCADA-24810，為直接數(shù)字調(diào)制解調(diào)電臺，工作頻率范圍在2.4G～2.4835GHz，支持標準的異步通訊協(xié)議，工作穩(wěn)定可靠，協(xié)議同樣采用OMRON Protocol，軟件用OMRON-CX-Protocol編制。二期濾池選用多個小型PLC（OMRON CQM1H）分散控制，可以較好地解決因控制設(shè)備故障而造成全部濾池停產(chǎn)的問題。 程序結(jié)構(gòu) 人機界面 結(jié)束語 |
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