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    一、引言

    目前，我公司已有一水廠、五水廠兩個水廠和長大集團第八水廠的DCS系統(tǒng)相繼實施竣工，使水廠生產(chǎn)和管理的自動化水平大大提高，本文就構(gòu)成系統(tǒng)的一個子站――送水泵站，談一談可編程控制器監(jiān)控系統(tǒng)在該站點的建立。送水泵站是水處理工藝的最后一道工序，清水經(jīng)過它升壓后直接輸送給用戶，所以，怎樣應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)控制技術(shù)，改善和提高送水泵站的自動化水平，研制出先進(jìn)的可編程控制器監(jiān)控系統(tǒng)，保障城市供水是我們的主要任務(wù)。

    二、系統(tǒng)組成

    送水泵站的主要控制設(shè)備為高壓電機和出水閥門及改進(jìn)后安裝的排氣電磁閥。可編程控制器通過對微機保護(hù)系統(tǒng)柜、高壓柜、閥門控制臺等設(shè)備和相關(guān)儀表輸出的各種信號、參數(shù)(如：電流、電壓、出廠水流量、余氯、濁度、水壓、水位等)進(jìn)行實時采集、分析、處理，再輸出給控制對象，利用PC機，通過WINCC組態(tài)軟件，做成一個非常友好、生動鮮明的界面，方便地監(jiān)視本站點的生產(chǎn)工況并對設(shè)備進(jìn)行控制。現(xiàn)場總線PRO-FIBUS把本站點的PLC和PC電腦與其他站點、中控室、廠長室等連接起來構(gòu)成一個工控網(wǎng)絡(luò)。

    三、系統(tǒng)功能

    通過計算機對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行操作，對工藝過程進(jìn)行監(jiān)控，具備手動、單控、聯(lián)控、全自動控制功能；

    能夠?qū)崟r地遠(yuǎn)程采集生產(chǎn)設(shè)備的狀況信息，(如手動、自動、運行、故障等)，以及水處理工藝參數(shù)(如流量、壓力、余氯、濁度、水位等)；

    對多種信息、參數(shù)進(jìn)行計算、分析、處理，設(shè)置超限報警，上傳等，并形成隨時間變化的曲線；

    各功能模塊的點數(shù)留有10%的余量供備用，必要時可方便地進(jìn)行系統(tǒng)擴展；

    具有網(wǎng)絡(luò)功能的監(jiān)控計算機、可編程控制器與各個子站之間，采用PROFIBUS工業(yè)現(xiàn)場總線聯(lián)網(wǎng)通訊，可進(jìn)行有限的子站畫面相互切換。

    能與微機繼電保護(hù)系統(tǒng)通訊，取得各種電運行參數(shù)供系統(tǒng)使用。

    四、硬件設(shè)計

    1.PLC模塊選取 根據(jù)監(jiān)控要求，該站選用了西門子SI-MATICS7―300PLC，其模板配置如圖：

    A B C D D D E F F

    A：電源模塊 PS307

    B：中央處理器模塊 CPU315-2DP

    C：通訊模塊 CP343-5

    D：數(shù)字量輸入模塊 SM321

    E：數(shù)字量輸出模塊 SM322

    F：模擬量模塊 SM331 2.本站點控制柜(PLC柜)設(shè)計

    考慮到泵站的具體工作環(huán)境和控制應(yīng)用對象的重要性等因素，對電源回路加裝了電源凈化器件，由于PLC本身電源容量小，只有幾十毫安至幾百毫安，故外加了一個開關(guān)電源，以滿足中間繼電器、電磁閥、儀表的電容量需求，對PLC采集的每個數(shù)字量信號，在電路上盡可能不與現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生直接關(guān)系，采取隔離措施構(gòu)成單一回路，既保證了本系統(tǒng)的安全，也保障了現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的安全 。

    五、系統(tǒng)軟件設(shè)計

    系統(tǒng)應(yīng)用軟件有三套需自行編制開發(fā)，他們分別是：

    1.監(jiān)控應(yīng)用軟件

    它是用SIMATICWINCC組態(tài)軟件進(jìn)行編制的，它的設(shè)計思想是視窗控制中心，建立在標(biāo)準(zhǔn)個人計算機硬件及Windows98或Windows NT操作系統(tǒng)下，編制了一個充滿了吸引力的適合于生產(chǎn)工藝過程的流程畫面。

    2.下位機軟件

    采用SIMA~CSTEP7工具軟件進(jìn)行編程，它可運行在個人計算機Windows環(huán)境下，界面友好，并提供了強勁的編程、調(diào)試、診斷等功能。使用結(jié)構(gòu)化功能塊編程方法，編程語言采用了梯形圖(LadderDiagram)和語言表(STL)兩種語言相結(jié)合的方法，將各種功能進(jìn)行模塊化，這樣使程序結(jié)構(gòu)層次清晰，且有部分程序可通用化、標(biāo)準(zhǔn)化以利修改調(diào)試。

    3.本系統(tǒng)計算機與微機繼電保護(hù)計算機的通訊軟件

    考慮到本系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計與要求，必須與微機繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以確保系統(tǒng)功能的完善及正常運行，該軟件采用 Windows操作系統(tǒng)下的Ⅷ進(jìn)行編程。

    六、結(jié)束語

    實踐證明，水廠送水泵房可編程控制監(jiān)控系統(tǒng)的建立，使管理者可以方便地掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的實時信息，歷史數(shù)據(jù)，機泵的多項運行參數(shù)，為各級領(lǐng)導(dǎo)指揮決策、優(yōu)化調(diào)度和水廠運行管理，設(shè)備維護(hù)提供服務(wù)，有效地提高了水泵機組的自保護(hù)功能，嚴(yán)格規(guī)范了設(shè)備操作堆積，杜絕了誤操作事故，確保設(shè)備在安全、經(jīng)濟的狀態(tài)下運行，得到了用戶的好評。