SCADA系统在城市污水处理厂的应用

信息技术SCADA系统在城市污水处理厂的应用郑强高德河郑州尚能电气自动化有限公司河南450000[摘要] SCADA(Supervisory Control And Data Acqusitin)系统, 全名为太高， 因此设计了一套远程协助系统,加入网络路由器(Router) ,将数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领城很广,它可以应用于电力水厂 工业以太网接入公共网络(Public Ethernet) ,通过远程协助软系统、水处理系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控件 在国内可以实时监控现场运行状态。控制核心采用罗克韦尔自动化制等诸多领域。本文依据罗克韦尔自动化SCADA系统在菲律宾San Antonio污 CompactLogix1769系 列PLC,其特点是体积小、功能多、可靠性高。编水处理厂的应用,简述SCADA系统的原理、开发和市场优势。程后的PLC能够按照内部程序对系统进行实时监控，程序启停现场设[关键词] SCADA系统; PLC自动化控制;数据采集;污水处理四.系统控制原理-.引言1.控制方式SCADA系统自诞生之8起就与计算机技术的发展紧密相关。本系统现场设备控制分为四级,第--级为现场控制箱，控制级别SCADA系统发展到今天已经经历了三代。基于分布式计算机网络以及最高， 便于检修和现场临时紧急停止;第二级为马达控制中心(Mission关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三Control Center) 简称MCC,只有第- -级现场控制箱选择远程控制时第代。这一阶段是我国SCADA/ EMS系统发展最快的阶段，各种最新的二二级 控制才有效:第三级为触摸屏(HMI)集中控制，中控室控制柜设计算机技术都汇集进SCADA/ EMS系统中。置触摸屏，进行简单的设置参数和工艺控制,设计第三级控制的目的是随着现代化城市高速发展和城市人口的不断增加，污水处理厂的当监控层电脑主机或组态软件出现故障时，可以通过触摸屏设置相关需求也日渐强烈，污水处理行业得到了快速发展。污水处理厂的自动控核心工艺参数, 不影响整个水厂的运营。只有第二级MCC选择自动控制制系统越来越成为污水处理稳定运行的关键。目前国内大多数水厂自事第三级控制才有效;第四级为监控层组态软件控制，集中监控水厂所控系统多采用SCADA系统，全厂的监控在中控室内完成，对设备的控有 设备的运行,正常运行时采用第四级控制。该水厂正常运行时所有设制则是在现场PLC完成，真正实现了分散控制，集中管理的功能。针对备均按照工艺流程自动运行,操作人员通过监控主机上的组态软件向污水处理厂自动控制系统工艺设备的安全运行的重要性,以菲律宾San PLC发 出相应的控制指令,由PLC对现场进行直接控制,节省了大量的Antonio污水处理厂为例，说明SCADA系统的组成及实现。人力物力。二. San Antonio污水处理厂SCADA系统结构2.PLC编程菲律宾San Antonio污 水处理厂选用美国罗克韦尔自动化系统,罗污水处理控制方式分为逻辑控制和PID闭环控制。以逻辑控制为克韦尔自动化为SCADA环境提供一个 灵活的、可维护的和安全的软件主, 根据I艺要求在PLC中编写相应的逻辑控制指令,控制设备按照预平台。这些解决方案构建并集成在一-个单- -的、 开放的和灵活的软件架定的方 式运行。PLD闭环控制主要用于曝气生物滤池鼓风机恒压控制，构,它能够连接到当今使用的任何自动化系统、远程终端(RTU)、智能DO溶 解氧控制,加药系统恒流量控制等。整套污水处理流程有多个监电子设备(IED) .可编程逻辑控制器(PLC) .数据库、历史数据库或者控点, 包括液位、PH值、溶氧、浊度、频率、泵运行状态等。为了便于检企业系统。这个平台的开放性能可以使用户无需购买新的硬件或者控制查, PLC编程中,逻辑控制均采用梯形图编程,电机功能块、阀[ ]控制功系统就可以拓展它们已有的系统。能块、仪表模拟信号.流量累计等采用功能块编程,大量的时间模式控为了保证污水处理厂的自动控制系统的稳定性和可靠性,设计中采制采用汇编 语言编程。三种编程语言的结合使得整个水厂繁琐复杂的用了三级控制和管理方案对整套污水处理系统进行监控,监控层选用控制程序变得简单明了，便于维护和故障点排查。两台工业控制计算机进行冗余，实时观察设备的运行状况。控制层选用3.. 上位机组态软件设计罗克韦尔自动化CompactLogix 1769系列PLC, 做为控制器，充分显示上位机软件采用罗克韦尔自动化RSview32组态软件为开发平台，了“集中监测，分散控制”的原则。设备层采用了曝气罗茨风机、管道离它的实时 数据库功能、OPC Server功能、 人机界面功能、冗余功能、图心泵、加药泵、稳压泵、超声波流量计、氨氮分析仪、COD在线测试仪、形功能、 报表打印等功能于一身，包含动态显示、报警.控件、趋势、网PH(工业酸度)在线测试仪、变频控制器等,并配备相应的软件,确保可络通讯等组件。整套系统建设有多幅实时监控画面，包括系统总貌、提靠、有效的运行。升泵房细格栅、除油尘沙池、MBBR生物滤池、Multiflo. 污泥脱水系三.系统的网络结构图统、生物除臭系统。每个模拟量做有实时和历史趋势图,可以选择型查看任何时候的发生趋势。报表系统分为实时报表和历史报表,实时报表Public Ethernet采用RSview32集成微软的V BA编程输出到Excel表格中。历史报表通过Microsoft Access作为- 一个平台， 将监控系统中存储的信息通过VBA开发数据库报表,然后在监控软件中通过VBA命令调用数据库报表。这里需要用到windows自带的ODBC数据源管理器。-气五.结束语罗克韦尔自动化SCADA系统具有高度集成的自动化控制，实现了themdhainer talios实时监控、故障报警.历史数据的存储和查询、报表的显示和打印等多项功能。该污水处理厂r调试完成后可以实现现场无人值守,监控层人机对话方便快捷,大大降低了工人的劳动强度，节省了大量的人力物力。上位机监控软件采用罗克韦尔自动化RSview32组态软件，工程师参考文献站(Engineer station) 采用网络开发版,操作员站(Operator station)[1]中国大百科: 全书总编辑委员会[自动控制与系统工程]编辑委员会.中采用网络运行版，监控组态软件提供-一个人机交互界面，使操作人员国 大百科全书一-自中国煤化工大百科全书出版可以通过显示器直观的了解现场各工艺参数及故障报警，根据生产需社,1991要发出相应的控制指令。另外使用数据存储服务器记录历史数据,为[2]万百五,凌维侯.MH| CNMHG全书一-“自动控提高生产效率制定新的生产方案提供可靠的依据。由于项目是在菲律制与系统工程” 卷》.1991宾调试完成后工程师需要返回国内，运行中出现问题时现场服务成本[3]孙自强.生产过程自动化及仪表.武汉:武汉工业大学出版社199924|t