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水廠監(jiān)控系統(tǒng)電氣自動化論論文
1硬件設計
水廠總體監(jiān)控方案的確定應以水處理為依據(jù)，包括泵站控制系統(tǒng)、沉淀和過濾控制系統(tǒng)、恒壓供水控制系統(tǒng)、混凝投藥控制系統(tǒng)、加氯消毒控制系統(tǒng)、排污處理控制系統(tǒng)等工藝管理，水處理工藝流程為：取水口→加藥→反應→沉淀→過濾→消毒→加壓→市區(qū)管網(wǎng)。根據(jù)工藝要求和控制指標，應運用MPI網(wǎng)絡將水處理的各個子系統(tǒng)連為一體，在控制中心通過組態(tài)軟件對其進行監(jiān)控，總體控制方案為：混凝投藥控制器和加氯消毒控制器采用S7-300PLC，其余采用S7-200PLC，組態(tài)軟件為力控6.0，采用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為單元級和現(xiàn)場級。以泵站控制系統(tǒng)為例，其控制方案為：采用S7-200PLC作為控制平臺，負責對泵站數(shù)據(jù)的采集，泵站和控制中心的通信通過外置式GSM調(diào)制解調(diào)器來實現(xiàn)，觸摸屏為就地控制接口，系統(tǒng)框圖如圖1。
2軟件設計
根據(jù)設計好的各子系統(tǒng)的硬件配置，設計PLC控制軟件、組態(tài)監(jiān)控軟件和觸摸屏控制軟件，以泵站控制系統(tǒng)為例，其任務是按照控制中心的指令，向水廠提供水源，并對泵站的水泵運行情況、供電等信息進行實時采集，然后傳送給控制中心，實現(xiàn)泵站無人值守。根據(jù)泵站工藝，在SMS工作原理指導下，提供短信息服務，發(fā)送規(guī)則為開機/關(guān)機、系統(tǒng)出現(xiàn)故障、定時設置和控制中心命令。為達到泵站無人值守的設計要求，可通過標準的RS—2485串行通信網(wǎng)絡和自由口模式，自主選擇通信協(xié)議，以此構(gòu)成PLC的分布式網(wǎng)絡。PLC軟件設計流程為：初始化→接受信息并處理→水泵控制→壓力、流量采集并處理→故障信息采集并處理→信息發(fā)送；根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求，開發(fā)界面應包括啟始界面、模式選擇界面（分為自動運行和手動操作）、報警界面及幫助界面等。
3水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特點及功能
3WN6是一種經(jīng)濟型低壓智能斷路器，通過模塊化的工程設計，可確保通訊、保護、測量等功能更為可靠穩(wěn)定，且便于拆卸和維修，能夠在線對開關(guān)功能進行數(shù)字化編輯。正常生產(chǎn)時，操作人員通過S7-315系統(tǒng)上的觸摸屏模擬流程和觸摸按鈕，便可以準確掌握各系統(tǒng)的工藝流程及設備運行情況，并可以通過自動運行或手動操作兩種控制方式來控制各設備的開和停，便于設備的檢修及事故的處理。本系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后，便可實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控、遠程控制和后臺在線組態(tài)等功能，操作人員在后臺微機上便可以準確掌握各配電室低壓開關(guān)的分/合情況及水廠裝置的運行情況，系統(tǒng)可以動態(tài)顯示各電氣設備的電壓、電流的波動情況，實時性更強。此外，還可以隨機記錄越限事件、報警信息等，為生產(chǎn)管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推廣應用是水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)得以建立的關(guān)鍵，該編程控制器簡單易用、可靠性高，而且通訊聯(lián)網(wǎng)功能強，根據(jù)水廠的水處理工藝和工程設計要求，對各凈水環(huán)節(jié)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進行設計，滿足了水廠自動化生產(chǎn)和管理的需求。
4結(jié)論
根據(jù)水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求，對水廠監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件進行設計，建立一種低壓電氣自動化解決方法，更好地發(fā)揮水廠監(jiān)控系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)先期完成PLC系統(tǒng)的調(diào)試，在實際應用中完成后臺軟件的調(diào)試工作，投入運行后，運行一直比較穩(wěn)定，達到了取得了預期的控制效果，克服了傳統(tǒng)電力控制模式存在的問題，可為工藝管理及故障原因查找提供科學的依據(jù)，同時監(jiān)控系統(tǒng)的自動運行也極大地解放了人力資源，降低了各種人為事故的發(fā)生率，使設備故障的維修變得更為容易、迅速，真正實現(xiàn)了低壓電氣管理的科學化。在水處理工藝不斷進步的背景下，采用現(xiàn)代控制理論及計算機技術(shù)對傳統(tǒng)水廠處理工藝進行革新，使其朝著標準化、自動化、智能化的方向發(fā)展，已經(jīng)成為一種趨勢。
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