Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線在污水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　2.2 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　如果采用常規(guī)PLC集中控制方式，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過(guò)電纜連接到集中控制室內(nèi)的PLC上,由于工藝線路長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)分布范圍廣，需要敷設(shè)大量的電纜及橋架,且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、其施工難度非常大。鑒于此，采用了PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，根據(jù)工藝劃分，系統(tǒng)共設(shè)了三個(gè)主站、五個(gè)子站、兩個(gè)操作員站。采用西門子的S7-300系列PLC，主站采用CPU315-2DP，其帶有一個(gè)DP通訊口和一個(gè)MPI口。子站采用通用性較好的ET200M現(xiàn)場(chǎng)模塊，用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和控制，并借助　　控制系統(tǒng)分為三個(gè)級(jí)別，即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、控制級(jí)、管理級(jí)。

　　2.2.1管理級(jí)

　　管理級(jí)集中監(jiān)控各個(gè)分站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。管理級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線選擇Profibus-FMS總線，兩臺(tái)安裝組態(tài)軟件的冗余服務(wù)器作為PROFIBUS-FMS現(xiàn)場(chǎng)總線的主站，安裝在控制室內(nèi)，可以同時(shí)收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。服務(wù)器采用WinCC 組態(tài)軟件，并配有服務(wù)器軟件包選項(xiàng)。

　　SIMATIC S7-314、MDS2701無(wú)線電臺(tái)負(fù)責(zé)與公司的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊。

　　2.2.2控制級(jí)

　　控制級(jí)主要功能是接收管理層設(shè)置的參數(shù)或命令，對(duì)污水處理生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，將現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)輸送到管理層。PLC1和PLC2分別由一個(gè)電源模塊PS 307和一個(gè)CPU315-2 DP模塊組成，它們互為熱備,集中處理所有的控制算法、監(jiān)控設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。集中控制使得整個(gè)污水廠控制系統(tǒng)各個(gè)部分之間能夠完全協(xié)調(diào)工作。

　　2.2.3現(xiàn)場(chǎng)級(jí)

　　現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制采用Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的冗余十分簡(jiǎn)單。ET200M遠(yuǎn)程單元通過(guò)兩個(gè)IM153-2總線接口模塊分別連接在兩條PROFIBUS-DP總線上。污水廠配置有6個(gè)ET200M遠(yuǎn)程單元，其中兩個(gè)在SBR池，其余四個(gè)分別在進(jìn)水泵房、出水泵房、鼓風(fēng)機(jī)房和污泥脫水機(jī)房。每個(gè)ET200M單元均由2個(gè)IM153-2總線接口模塊和其他若干數(shù)字量、模擬量輸入輸出模塊組成。IM153-2總線接口模塊通過(guò)總線接收主控主站的命令，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，其中只有主控PLC的命令生效，而熱備PLC的命令被忽略。數(shù)字量、模擬量輸入輸出模塊的數(shù)量和配置由當(dāng)?shù)氐乃杩刂坪筒杉狞c(diǎn)數(shù)所決定。

　　3 系統(tǒng)軟件

　　主控單元S7-300PLC的控制程序采用Step7軟件進(jìn)行編寫，STEP7是SIEMENS開(kāi)發(fā)的應(yīng)用于S7-300/S7400PLC的編程軟件，運(yùn)行在WindowsNT或Windows98操作系統(tǒng)中，在自動(dòng)化工程各方面具有友好的用戶功能。該程序采用模塊化編程結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展。

4 結(jié)語(yǔ)

　　此控制系統(tǒng)于2002年9月調(diào)試完畢，運(yùn)行至今系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，該系統(tǒng)有效地解決了生產(chǎn)中的很多問(wèn)題，如減少了生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)故障，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和搶修時(shí)間，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為污水處理廠創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到了節(jié)能、降耗的目的。在生產(chǎn)管理上了一個(gè)新臺(tái)階。

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