飲用水供應(yīng)和污水處理系統(tǒng)是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)，必須對(duì)其中的很多子工藝進(jìn)行監(jiān)控。負(fù)責(zé)解決約 25 萬(wàn)市民的供水和污水處理問題的Vogtland Water Board（Zweckverband Wasser und Abwasser Vogtland – ZWAV）決定采用 Beckhoff 的控制技術(shù)對(duì) Morgenr?the-Rautenkranz 污水處理廠進(jìn)行現(xiàn)代化改造：過程自動(dòng)化通過 Beckhoff 控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，該平臺(tái)由工業(yè) PC 和控制面板、嵌入式控制器、TwinCAT 自動(dòng)化軟件及EtherCAT I/O 端子模塊構(gòu)成。
德國(guó) Morgenr?the-Rautenkranz 污水處理廠自 1994 年開始運(yùn)營(yíng)到現(xiàn)在已經(jīng) 10 多年來(lái)，解決了 5000 多市民的污水處理問題。在工廠不中斷運(yùn)營(yíng)的前提下，僅在三個(gè)月的時(shí)間內(nèi)將整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)都轉(zhuǎn)換成新的基于 PC 的控制系統(tǒng)
Beckhoff C6335 型號(hào)無(wú)風(fēng)扇控制柜式工業(yè) PC 用作上位 PC，它主要用于實(shí)現(xiàn)可視化，并從本地裝置采集過程數(shù)據(jù)和狀態(tài)并將它們傳輸?shù)街醒肟刂破魃?/FONT>
Morgenr?the-Rautenkranz 污水處理廠的控制結(jié)構(gòu)
ZWAV 因此決定以基于 PC 的控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)對(duì)工廠進(jìn)行自動(dòng)化改造。他們所面臨的挑戰(zhàn)就是：要在工廠不中斷運(yùn)營(yíng)的前提下，在三個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成整套開關(guān)設(shè)備 — 包括過程自動(dòng)化和通訊技術(shù) — 的翻新改造，然后全部轉(zhuǎn)換成新的控制系統(tǒng)。首先，ZWAV 根據(jù) DIN EN 61346 標(biāo)準(zhǔn)將工廠劃分為各個(gè)功能組，通過參考標(biāo)識(shí)的方式讓所有正在運(yùn)行的設(shè)備能夠被明確無(wú)誤地識(shí)別。為了標(biāo)準(zhǔn)化顯示工廠概況以及流程表，按照這種方式標(biāo)記的功能組被分配為如下幾個(gè)部分：“入口”、“機(jī)械處理部分”、“生物處理部分”、“污泥處理部分”、“化學(xué)處理部分”、“輔助裝置”、“過程控制”以及“動(dòng)力設(shè)施”。
流程表讓操作人員能夠一目了然地查看整個(gè)工廠的運(yùn)行狀態(tài)
硬件和軟件設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化提高了工廠運(yùn)營(yíng)效率“轉(zhuǎn)向使用 Beckhoff 控制技術(shù)的一個(gè)主要原因就是他們的產(chǎn)品都根據(jù) PLCopen 和國(guó)際 PLC 標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化?！盳WAV 電氣和過程技術(shù)組主管 Silvio Merz 先生闡述道?！斑@可確保硬件和軟件的可重復(fù)利用性，簡(jiǎn)化了設(shè)備操作。對(duì)我們來(lái)說(shuō)的另一個(gè)好處就是，Beckhoff 嵌入式控制器的結(jié)構(gòu)非常緊湊，幫助我們節(jié)省了控制柜內(nèi)的寶貴空間。在最初的構(gòu)建中，整個(gè)工廠內(nèi)分配了 10 多個(gè)控制柜?！艾F(xiàn)在，我們已將所有功能（開關(guān)設(shè)備、過程自動(dòng)化、樓宇分配及 LAN 組件）都集成到控制室中，也就是說(shuō)，我們已經(jīng)能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)的控制柜都搬走了?！盨ilvio Merz解釋道。使用 Beckhoff 控制系統(tǒng)的另外一個(gè)重要原因是其擁有大量可滿足各種要求的總線端子模塊?！袄纾娏y(cè)量 I/O 端子模塊讓我們能夠明確記錄電量參數(shù)，從而能夠?qū)嵤┳罴汛胧??！?/FONT>
工廠里安裝的一臺(tái)不帶按鍵的CP69xx 型號(hào)的 15 英寸‘經(jīng)濟(jì)型’觸摸面板，用于同步顯示控制室中顯示的操作順序流程表讓操作人員能夠一目了然地查看整個(gè)工廠的運(yùn)行狀態(tài)
所有軟件和硬件組件與 ZWAV 的規(guī)格表完全一致?！斑@不僅包括先前提到的硬件解決方案，也包括，特別是‘可讀’的軟件。這樣做的好處就是，我們作為技術(shù)服務(wù)人員，也能夠在調(diào)試后確定故障點(diǎn)并排除這些故障?！盨ilvio Merz 闡釋道?？偛课挥诘聡?guó)德累斯頓的 HST Wates GmbH 受委托實(shí)施自動(dòng)化改造，他們使用明確規(guī)定的模塊和功能完成此項(xiàng)改造任務(wù)，它們都是根據(jù)客戶需要用結(jié)構(gòu)文本（ST）編程語(yǔ)言專門編寫的。
嵌入式控制器用作緊湊型中央控制單元
目前，污水處理工藝是由緊湊型嵌入式控制器CX9010 實(shí)現(xiàn)的。由于這種控制器的性能很高，再加上考慮到工廠的一些基礎(chǔ)設(shè)施，只有一些功能組，如應(yīng)急電源控制系統(tǒng)以及曝氣池中的刮泥機(jī)及二次沉淀池，必須分散布置。Beckhoff C6335 型號(hào)無(wú)風(fēng)扇控制柜式 PC 用作上位PC，它主要用于實(shí)現(xiàn)可視化，并從本地裝置采集過程數(shù)據(jù)和狀態(tài)并將它們傳輸?shù)街醒肟刂破髦械?SCADA 過程上，或者在通訊出現(xiàn)故障時(shí)保存這些
數(shù)據(jù)并待日后傳輸。劃分為嚴(yán)格定義的通訊結(jié)構(gòu)和模塊的發(fā)布者和訂閱者變量被提供用于實(shí)現(xiàn)嵌入式控制器相互之間以及與上位 PC 之間的通訊?！按送猓I(yè) PC被設(shè)計(jì)為一臺(tái)維修用 PC，應(yīng)該讓我們能夠，例如，使用預(yù)裝的工具將 PLC 程序或參數(shù)集載入到各臺(tái)設(shè)備中。”Silvio Merz 先生解釋道。
用戶界面具有高識(shí)別度
工廠的可視化和操作通過兩臺(tái) Beckhoff CP69xx 系列不帶功能鍵的 15 英寸‘經(jīng)濟(jì)型’觸摸面板實(shí)現(xiàn)。通過DVI 擴(kuò)展技術(shù)，安裝在工廠內(nèi)的第二臺(tái)面板同步顯示控制室內(nèi)顯示的操作順序。通過兩個(gè)基本描述選項(xiàng)“工廠”和“工藝”讓操作員可以對(duì)工廠的整體運(yùn)行狀態(tài)一目了然。點(diǎn)擊各自單元，即可查看詳細(xì)的圖像或進(jìn)一步信息。這樣做的一個(gè)特別的好處就是：使用標(biāo)準(zhǔn)的可視化系統(tǒng)進(jìn)行顯示可以有很高的識(shí)別度，從而為工廠操作人員帶來(lái)工作上的方便。
工廠擴(kuò)展規(guī)劃
在后續(xù)的項(xiàng)目中，Vogtland Water Board 同樣也將給污水廠四周的 9 個(gè)污水泵站配備了 Beckhoff控制系統(tǒng)，并將它們連接到 HydroDat V8 中央控制系統(tǒng)上?！拔覀儗⒆孕型瓿伤幸?guī)劃、編程和配置工作除了數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用程序是例外，它們要作為使用許可購(gòu)買?！盨ilvio Merz 先生說(shuō)道?！拔覀兪褂玫氖荋ST-Systemtechnik 公司的‘TeleMatic’通訊軟件，它裝在 TwinCAT PLC 的第一個(gè) Runtime 上。由我們創(chuàng)建的實(shí)際應(yīng)用程序安裝在控制器的第二個(gè) Runtime上。”
（轉(zhuǎn)載）
