汙水處理廠自控係（xì）統解決（jué）方案

　　一、係統概述：

　　文中汙水處理廠的自控係統由PLC站與監控（kòng）操作站控製管理係統組成的自控係統和儀（yí）表檢測係統（tǒng）兩大部（bù）分（fèn）組成。前者遵循“集中（zhōng）管理、分散控製、資源共享”的原則;後者遵循“工藝必需（xū）、**實用、維護簡（jiǎn）便”的原則（zé）。

　　為了滿足該汙水處理廠工程實現上（shàng）述要求，必須**控（kòng）製係統的（de）**性和可靠性，才（cái）能**本廠設備的安全、正常、可靠運（yùn）行。

　　本方案本著質量可靠、技術**、性價（jià）比高的原則，結合我公（gōng）司（sī）在實施其（qí）它類似項目中的設計、實施和組織的（de）成功經（jīng）驗，充分考慮技術進步和係統的擴展，采用分層分布式控（kòng）製技術（shù），發揮智能控製單元的優勢，降低並分散係統的故障率，**係統較高的可靠性、經濟性和擴展性，從而實現對各現場控製設備的操作、控製、監視和數（shù）據通訊。

　　1.1 係統（tǒng）基本要求

　　工控（kòng）通訊網絡為光纖冗餘環型工業以太網，通訊波特率（lǜ）≥100Mbps，係（xì）統自適應恢複時（shí）間<300ms，通訊距離(無中繼器)≥1Km， 網絡介質要求使用（yòng）可直埋的光纜, 在出現故障時, 可在線增加或刪除任意一個節點, 都不會影響到其他設備（bèi）的運（yùn）行和通訊。本係統采用（yòng）**的監控操作站（zhàn）控製係統，即係統采用全（quán）開（kāi）放式、關（guān）係型、麵向對象係統結構，支持不同計算廠家的硬件在同一網絡中運行（háng），並支持實時（shí）多任務，多用戶的操作係（xì）統（tǒng）。

　　主要用（yòng）於汙水廠的（de）生產（chǎn）控（kòng）製、運行操作、監視管理。控製係統不**可靠的硬件設備，還應（yīng）有（yǒu）功能強大，運行（háng）可靠，界麵友好的係統軟件、應用軟件、編程軟件和控製軟件。

　　1.2係統可靠性的要求（qiú）

　　控製係統（tǒng）在（zài）嚴格的工業環境下能夠長期、穩定地運行。係統組件的設計符合真（zhēn）正的工業等級（jí），滿（mǎn）足國內（nèi）、**的安全標準。並且易配置、易接線、易維護、隔離性好，結構堅固，抗腐蝕，適應較寬的溫度變化範（fàn）圍。係統具（jù）備良好的電磁兼容性，支持I/O模板在係統運行過程中進行帶電熱插拔。能夠承受工業環境（jìng）的嚴格要求。

　　1.3係統的**性

　　係統的設計（jì）以實現“現場無人職守，分站少人值班”為目的。設備裝置（zhì）的啟、停及聯動運轉均可由**控製室遠程操縱與調（diào）度。

　　1.4係（xì）統的故障診斷

　　控製（zhì）係統有一套完整的自診（zhěn）斷（duàn）功能，可以在運行中自動地診斷出係統的任何一個（gè）部件是否出現（xiàn）故障，並且在監控軟件中及時、準確地反映出故障狀態、故障（zhàng）時間、故障地點、及相關信息。在係統發生故障後，I/O的狀態應返回到係統（tǒng）根據工藝要求預設置的狀態上。

　　1.5係統擴展性和兼容性（xìng）

　　為了**該汙水處理（lǐ）廠擴建或（huò）改造時滿（mǎn）足工廠的控製要求，控製係統具有較強擴展能力。

　　控製係統主要用於（yú）汙水處理廠的生產控製（zhì）、運行操作、監視管理。不**可靠的硬（yìng）件設備，還有功能強大，運行可靠，界麵友好的係統軟件、應用軟件、編程軟件和控製軟件。

　　監控係統的數據庫結構為麵向對象的（de），實時式，關係型（xíng）數據庫。操作係統和監控軟（ruǎn）件具有冗餘和容錯（cuò）及災難性（xìng）恢（huī）複等功能。

　　二、係統結構及特點：

　　2.1控製係統結構

　　該汙水處理廠自控係統采用分層分布式結構網絡控製方式。該控製係統共分為主控級(中（zhōng）控室)和（hé）現地控（kòng）製層(分控（kòng）站)。實現相應控製層設備的監視、操作、控製和網絡通（tōng）訊連接。網絡結構圖如下：

　　2.2 中控室

　　擬設於綜合樓內。**控製室的監控管（guǎn）理操作站係統完成全廠的自動控製。包括（kuò）兩套互為熱備的監控工作站、印機、UPS電源。**控製係（xì）統通過工業以太網，采用光纜（lǎn）與各現場（chǎng）控製PLC站連接。這兩套工作（zuò）站為熱冗（rǒng）餘配備，可以分別側重監測或組態功能，故障時互為備用，具有靈活的運行方式。

　　為觀顯示全（quán）廠工藝過程（chéng）全（quán）貌，方（fāng）便管（guǎn）理，在中控製室設立了電動投影屏幕和投影儀，顯示（shì）全廠工藝流程圖和主要參數及設（shè）備運行（háng）狀態。

　　通過大容量的UPS 為**控製室的所有設（shè）備提供了高質量的電（diàn）源。

　　2.3分控站

　　每個分控站配（pèi）置（zhì）一套PLC控製（zhì）櫃。櫃內包括（kuò）可編程序（xù）控製器、操作員界麵HMI、24VDC電源裝置、冗餘光纖交換機、電源防雷過電壓（yā）保護裝置、小型斷路器、接線端（duān）子、小（xiǎo）型繼電器，安裝連接纜線和附件等。

　　根據汙水廠工藝特點，構築物（wù）的（de）布置和現場控製的分布情況，設置四（sì）個PLC現場子站，PLC現場子站選用可編程序控製器(PLC)，PLC為模塊化結構，硬件配置較靈活，易於擴展，軟件編程方便。並且PLC子站與相應的MCC置於同一地（dì）點，節省其間電纜。當中控室監控工作站故（gù）障退出運行或通道故障使分控（kòng）站控製單元和主控級監控工作站通訊中斷時，各現（xiàn）地控製單（dān）元能獨（dú）立運行，進行（háng）控製和監視，提高運行可靠性。

　　1#現場控製站位於汙泥濃縮脫（tuō）水機房內。

　　負責監（jiān）控：粗格柵及（jí）進水泵房、細格柵及曝氣沉砂池、撇水池、汙泥濃縮脫水機房。

　　控（kòng）製對象為：1#、2#回轉式細格（gé）柵除汙機;無軸螺旋壓榨機;桁（héng）車;吸（xī）砂機;中心傳動濃縮機10WF1、10WF2、10WF3軸流（liú）風機。

　　IO點數統計：數字量輸入DI：83;數字量輸出DO：34;模擬量輸入AI:17;模擬量輸出AO:1。

　　2#現場控製站位於鼓風機房及變配電間內。

　　負責監控（kòng）：加（jiā）藥間（jiān）、鼓風機房和變配電間。

　　控製對象為：7GB2、7GB3、7GB5、7GB6鼓風機、7GV2、7GV3、7GV5、7GV6電動蝶閥;7ZF11、7ZF12、7ZF13、7ZF14、7ZF21、7ZF22、7ZF23、7ZF24、7ZF31、7ZF32、7ZF33、7ZF34軸流風機; 8WF1、8WF2、8WF3軸流風（fēng）機; 2GV電動調節閥。

　　IO點（diǎn）數統計：數字（zì）量輸入DI：113;數（shù）字量輸出（chū）DO：40;模擬量輸入AI:8;模擬（nǐ）量輸出AO:6。

　　3#現場（chǎng）控製站位出水（shuǐ）泵房內。

　　負責監（jiān）控：**池、清水池、出水泵房。

　　控製對象為：1#、2#、3#、4#離心泵;6FM1、6FM2、6FM3軸流風機（jī）;12XHB1、12XHB2循環泵;12BJB1、12BJB2補水泵。

　　IO點（diǎn）數統計：數字量輸入DI：26;數字量輸出DO：9;模擬量輸入AI:10;模擬量輸（shū）出AO:0。

　　4#現（xiàn）場控製站位於A2/O+MBR池附屬建築內。

　　負（fù）責監控：A2/O+MBR池。(此站控製（zhì）係統供應商已集成，具備以太網通訊（xùn）接口，配置觸摸屏和不間斷電源。)

　　2.4 控製係統（tǒng）特點

　　2.4.1 由於控製（zhì）設備的分布特點及控製的獨立性，采用現（xiàn）地（dì）元件層實現自動化儀表的數據采集，采用現地控製單元實現了相對獨立（lì）設備的本體控製;從而大大**了操作員工作站監控操作站的負荷，有利於各級控製設備監（jiān）控功能的合理分配（pèi）和利用;

　　2.4.2由於各（gè）現地控製單元相對獨立，並且能夠脫網獨立運（yùn）行，特別是在集（jí）控層（céng）總線網絡癱瘓時，能夠（gòu）**現地單元可靠地運行，大（dà）大提高了控（kòng）製係統的可靠性;

　　2.4.3采用分層分布式控（kòng）製方式，使得總線網絡的通訊負荷減少、通訊誤碼率大大降低（dī），解決了（le）數據（jù）通訊的瓶徑問題，同時使網絡（luò）結構更清（qīng）晰、檢修維護更方便;

　　采用（yòng）分層分布式控製方式，該控製係統具有更好的擴（kuò）展性，若需對係統擴（kuò）展，隻（zhī）要將接入相應的網絡層中即可，不會（huì）影響到（dào）集控層網絡的運行和操作。

　　三、係統控製方（fāng）式及功能描述：

　　3.1 係統控製方式：

　　現場手動（dòng）模式：設備的現場控製箱或MCC 控製櫃上的“就地/遠程”開關選擇“就地”方式時，通過現場控（kòng）製箱或MCC 控製櫃上（shàng）的按（àn）鈕實現對設備的啟/停、開/關操作。

　　遙控模式：即遠程（chéng）手動控製方式。現場控製箱或MCC 控製櫃上的“就（jiù）地（dì）/遠程（chéng）” 開關選擇“遠程（chéng）”方式時，操作人員通過操（cāo）作麵板或中控係統操作站的監（jiān）控畫麵用鼠標器或鍵（jiàn）盤選擇（zé）“遙控”方式並對設備進行啟/停、開/關操作。

　　自動模式：現場控製箱或MCC 控製（zhì）櫃上的“就地/遠程”開關選擇“遠程”方（fāng）式，且現場控（kòng）製站的“自動/遙控”設定為“自動”方式時，設備的運行完全由各PLC 根據汙（wū）水處理廠的工況及生產要求來完成對設備的運行（háng）或開/關控製，而（ér）不需要人工幹預。

　　控製方（fāng）式設計為：就地手（shǒu）動控製優先，在此（cǐ）基礎上，設置遠程遙控和自動控製。控製級別由高到低為：現場手動控製、遙控控製、自動控製。

　　3.2主控級設（shè）備：

　　該汙水處理廠自控係（xì）統主控工作作站接收全（quán）廠設備的運行（háng）狀況，同（tóng）時也對現地控製設備發送各種控製命令。主控級工作站由兩套互為熱備的（de）台灣研華公司生產的IPC-610H型（xíng）工控機作為主要控製設備，采用Microsoft公（gōng）司的（de）Windows XP 操作係統和德國西門子的自動化監控組態軟件WINCC開發版工業（yè）組態軟件（jiàn），完（wán）成數據的采集、設備的控製和監視以及與各分控（kòng）站的通訊功（gōng）能等。

　　主控級設備（bèi）功能:

　　3.2.1 數據采集（jí）

　　l 實時采集各個終端站傳送的各（gè）類數據和信號，通過在彩色監視器(TFT)顯示（shì）總工藝流程圖，分段工藝（yì）流程圖，供電係統圖，工藝參數，電氣參數（shù），電氣（qì）設備運（yùn）行狀態等。

　　l 操作站以"人—機（jī）"對話方式指導操作，自動狀態下，可用鍵（jiàn）盤或鼠標器設定工藝參數、控（kòng）製電氣（qì）設備。

　　3.2.2 數據處理

　　l 對來自各（gè）現地控製單元的實時數據和相關設備狀態信息進行數據校驗檢測;

　　l 實現係統的故障檢測和診斷功能，如（rú）總線網絡中途斷線、站的失（shī）電、站地址的（de）衝（chōng）突、模塊配置不對（duì）應等常見故障;

　　l 匯總各現地控製單元的所（suǒ）有上送數據和狀態信（xìn）息。

　　l 數據查詢功（gōng）能：對係統中存儲的相關設備數據（jù）能夠按照時間、時段、設備、報警等各種方式進行查詢;

　　l 數據檢測功能：對現地控製（zhì）單元上送數據進（jìn）行實時性、可靠性等驗證，**數據的正確性;

　　l 根據采集的實時數據（jù）生成相應的各類生產報表、形成曆史數據記錄、趨勢曲線記錄等;

　　l 完成語音報（bào）警等功能（néng）;

　　3.2.3 控製和監視

　　l 實現全廠各個現地控製單元的實時監視;

　　l 通過人機終（zhōng）端，實時顯示各現地控製單元的狀態信息和實時控製（zhì）。

　　3.2.4 數據通訊

　　通過光纖總線網絡實現主控級計算機與分控站PLC和智能通訊裝置的實（shí）時數據通（tōng）訊;

　　3.2.5 畫麵顯示

　　l 根據係統采集的各分控站控製單元設備的實（shí）時數據和狀態信息，實時刷（shuā）新係（xì）統的相關畫麵;

　　l 實時顯示係統的（de）總工藝流程圖，分段工藝流程圖，供電（diàn）係統（tǒng）圖，工（gōng）藝參數，電氣參數，電氣設備運行（háng）狀（zhuàng）態等;

　　l 係統畫麵中設置導航畫麵，通過導航畫麵可（kě）方便實現畫麵的快速（sù）切換;

　　l 在每個畫麵設置畫麵幫助，可為操（cāo）作（zuò）員提供快速操作（zuò）幫助;

　　3.2.6 存儲和打（dǎ）印

　　實時記錄和存儲係統（tǒng）中各分控控製單元中相關設備的實時數據，並形成曆史數（shù）據文件。實時存儲和打印的數據主要有（yǒu）：

　　l 各類操作記錄;

　　l 各類事故和故障記錄;

　　l 各類報表記錄等。

　　3.2.7 事故（gù）、故障報警（jǐng）

　　l 係（xì）統可實現係統中各分控控製單元所（suǒ）有設（shè）備的事故、故障等（děng）的報警、記錄以及（jí）相應的報（bào）警畫（huà）麵彈出顯示、語音報警等功能，並且能夠按照報警發生的時間、次序（xù）、設備名稱、事故和故障名稱等等（děng）進行查詢等（děng）。

　　3.2.8 保護功能

　　係統具有多種安（ān）全設備、操作員操作權限設置、操（cāo）作命令確認、操（cāo）作口令確認、設備聯鎖等功能，可實現係統的安全、可靠、正常（cháng）運（yùn）行。

　　l 係統設置有操作員（yuán）操作權限等級設（shè）置，可根據操作要求，進（jìn）行相應權限的登錄操作;

　　l 操（cāo）作員在操作過程中設置有（yǒu）操作口令和（hé）操作命令確（què）認，有（yǒu）效地避免了設備的誤動;

　　3.2.9 自診斷功（gōng）能

　　係統能夠提供**的硬件和軟件自診斷功能，主要包括：

　　l 計算機硬（yìng）件設備及接口設備的自檢;

　　l 係統通訊網絡連接的自檢;

　　l 係統（tǒng）相關（guān）設備的自檢、故（gù）障提示等功能。

　　軟件

　　3.2.10 係（xì）統軟件

　　選用具（jù）有開放式軟件（jiàn）接口的實時多任（rèn）務、多用戶係統的Microsoft Windows Xp中文版網絡操作係統。

　　3.2.11 數據庫軟件

　　采用實時分布式關係型數據庫係統（tǒng），通過對監控對象的組態，實（shí）時監測和（hé）控製各監控對象，並自動生成操作記錄、遙信變位、事故記錄等實時數據。

　　曆史數據庫能夠通過DDL、DDE及（jí）OLE等與其它應用軟件交換數據，並帶有（yǒu）標準（zhǔn）的SQL接口和ODBC接口，為（wéi）係統維護、管理（lǐ）提供技術基礎。

　　3.2.12 應用（yòng）軟件

　　包括工業實時監控組態軟件、現場總線組態軟件、數據（jù）庫軟件、標準工（gōng）業控（kòng）製和（hé）專（zhuān）用水處理過（guò）程控製圖形（xíng）庫等。工業實時監控組態軟件配置有開（kāi）發版(無限點)、運行版和監控版。其主要功能是：

　　(1)運行（háng）監控

　　采用圖控軟件組態設計中控室的運（yùn）行（háng）監控軟件，具有（yǒu）中文界麵、操作（zuò）提示和幫助係統（tǒng）。操作界（jiè）麵主要以流程圖（tú）方式表示，從總體流程（chéng）圖（tú）直到每個單體的局部流程圖，在流程圖上顯示的設備，均可點擊進入該設備的進一步細節數據或對其進行控（kòng）製。工藝過程、運行數據和設備狀態均以圖形方式直觀表示。運行參數和目標控製參（cān）數（shù），可以點擊進入其屬性或進行設定修改。

　　(2)數據庫的生成及管理（lǐ）

　　提供整個監控係統運（yùn）行的各種數據參數、各機械電氣設備狀態、以及各接口設備狀態的實時數據庫及曆史數據庫（kù），並能根據信息分類生成各種專用數據庫，且具有在線查（chá）詢、修改、處理、打印等數據庫管理軟件，可進行日常的操（cāo）作及維護，同（tóng）時還具有ODBC功能，與其它（tā）數據庫建立（lì）共享關係。

　　保存在內存中的實時數據庫應存貯（zhù）由各種監控對象的動態數據，數據刷新周期應可調，以**關鍵數據的實時響（xiǎng）應速度。短期曆史數據庫應能（néng）夠保存7天的實（shí）時數據和組合數據，並不斷地予與刷新(其（qí）數據來自於實時數（shù）據庫)。曆史數據庫中能（néng）夠存入各設備的運行參數、報警（jǐng）記（jì）錄、事故記錄、調度指令等。並具有存貯3年運行數據的能力。

　　(3)組態

　　通信組態：生成各種通信關係。明確節點（diǎn）間的通信關係，可實現現場儀表（biǎo）與PLC之間、PLC與監控計算機之間（jiān），以及計算機與計算機之間的（de）數據通信。

　　控製係統組態：生成各種控（kòng）製回路。明確係統的（de）控製功能，各控製回路組成結（jié）構、控製方式與策略。

　　(4)圖形生成及查詢

　　應用軟件具有強力而有效的圖形組態顯示功能。能畫出總平麵圖、工藝流程（chéng）圖、設備平立麵布置（zhì）圖、電氣主接線圖等。在確定（dìng）監控畫麵後，可對監控對象進行形象圖符設計、組態、連接、生成完整的實時（shí）監控畫麵，使用戶（hù）能夠在顯示器（qì）上查詢到各種監控對象的動態信息及故障，其形式可以是圖像、報表、曲線、以及直方（fāng）圖等，並在投影屏（píng）上有動態顯示數據。

　　同時，還具有友好的中文（wén）人機接口界麵，采用圖形、圖標方式，使管理人員方便地使用鼠標器或鍵盤對係統進行管理、控製。通過監控畫麵的（de）切換，進行數據查詢、狀態查詢、數據存貯、控製管理等各（gè）種操作。

　　(5)日常管理

　　日常的數據管理是對采集到的各種數據進行計算、處理、分類，自動生（shēng）成各種數據庫及報表，供實時監控（kòng）、查詢（xún）、修改、打印，生（shēng）成後的報表文件的修改或重組。

　　軟件係統的可靠性能（néng）夠**數據的**安全，防止對數據的非（fēi）法訪（fǎng）問，特（tè）別是對原始數據的修（xiū）改。按操作等級進行管理，一般情況下，至少設置（zhì）三級操作級，即觀察級、控製操作（zuò）級、維護即，每一級都設有訪問控製。

　　具有日（rì）常的網絡管理功能，維持整個局域（yù）網的運行，定時對各接口設（shè）備進行自檢、異常時發出報警信號。

　　(6)設備管理

　　對組成係統的所有硬件設備及運行狀態進行在（zài）線監測及自診斷;對實時監控的所有對象的運行狀態進行監測及自診斷;對各類設備運行情況(如工作累計時間、**保養日起)進行（háng）在線監控，並存入相應文檔，以（yǐ）備維護保養;對設備故障提出參考處理（lǐ）意見。

　　(7)能耗管理

　　軟件係統（tǒng）能夠對（duì）係（xì）統的設備（bèi）運行記（jì）錄及控製模式（shì）進（jìn）行綜合考慮，使係統能在**的能耗下發揮**的效益。

　　(8)工控（kòng）組態軟件

　　係統監控組態軟件是（shì）一個（gè）精心設計開發的實時（shí）係統工（gōng）作平台。軟件本身及（jí）相關文檔均為中文版本，為**或國內**組態軟件。具有（yǒu）全圖形化界（jiè）麵（miàn）、全（quán）集成、麵向對象的開發方式，使得係（xì）統開發人員使用（yòng）方便、簡單（dān）易學。功能覆（fù）蓋廣，軟件組合靈活，**性、內在結（jié）構和機製（zhì）的**性（xìng）應該**用戶可快速開發出（chū）實用而有效的自動化監控係統。

　　數據采集方麵，同時支持多種PLC的通訊，如施耐德（dé）、西門（mén）子、AB等多家產品的數據通訊，具有很強的兼容性;支持同時（shí）采集各種PLC、儀表、變頻器、板卡、RTU等設備的數據;支持（chí）電話撥號、電台、GPRS、VPN等遠程多種通訊（xùn）方式（shì）;具備相（xiàng）位采集功能。

　　工作站應（yīng）可對（duì）整（zhěng）個係（xì）統設（shè）置安全管理。支持使用用戶，權限，優先級，安（ān）全區的方式（shì）為用戶提（tí）供安全（quán）驗證。

　　工作（zuò）站監（jiān）控、組態必須的軟件均基於Windows XP操作係統。

　　係統可以在各種語言（yán）版本的操作係統上運行，可以在畫麵中同時使用漢字及其他多國文字和符號;具備全中文的開發和運行環境。

　　組態軟件（jiàn）能支持OPC標準，同（tóng）時具備OPC Server和OPC Client功（gōng）能（néng），可以快速、可（kě）靠地與眾多不同生產商製造的硬件（jiàn）設備實現可靠的（de）通訊。

　　支持變量的快速搜索，並且為方便用戶二次開發，組態軟件必須支持全中文變量名和（hé）函（hán）數名及結構變量和引用變（biàn）量;支持變量的批量生成、合並、導入、導出;支持自定義函數。

　　具備設備模型和圖形模型功能，通過設備模型快速創建變量和關於該（gāi）變量的邏輯計算處理。通過圖形模（mó）型可以快速部署已經製作好的圖形動畫.

　　支持類C語言等作（zuò）為內置（zhì）編程（chéng）語言，支（zhī）持係統事件，變量改變事件，報警事件，熱鍵事件，條件事件，自定義函數、定時腳本和調度腳本等多種（zhǒng）腳本類型，為用戶提供方便的開發平台。

　　組態軟件支持各種運算函數，包括（kuò）：事件驅動的算術（shù）和邏輯運算（suàn）、邏輯（jí）關係（xì）運算、報警狀態處理、定時器、對數和指數運算（suàn）、三角函數、按位運算、字符串處理、數製轉換、取平均值、**值、**小（xiǎo）值、取中間值（zhí）、記錄曆史值、統計操作次數和操作持（chí）續時間（jiān）等功能（néng）在內的統計運算。

　　軟件畫麵支（zhī）持在開發和運行時的無極縮放，畫麵可以按比（bǐ）例縮（suō）放;支持圖層的操作（zuò），可以把不（bú）同的圖素分配到不同（tóng）的圖（tú）層上去，進行開發和管理，圖層可以控（kòng）製顯示（shì）和隱藏;支持GDI+，支持過渡色（sè）和透明色;

　　組態軟件具備多樣圖庫,含有汙水處理工程基本圖庫元（yuán）素，節省繪圖開發時（shí）間。采用項目樹使得程（chéng）序（xù）生成靈活，程序組織清晰明了。Windows下的在線幫助功能;項目文件備份功能;工程支持口令保護;能支持Web Server 功能。遠程客戶可透過網絡,配合（hé）服務器及瀏覽器取得與現場一致之運作畫麵。

　　提供（gòng）分布式（shì）報警,操作員（yuán）可同時從多個遠程位置瀏覽（lǎn）及確認警（jǐng）報信息。

　　為滿足汙水處理廠自控係統要求，實現（xiàn）軟（ruǎn）件界麵人性化、實物化、動態化，同時考慮其安全性、通用性及易擴展性，監控軟件選用德國西門子的自動化監控組態軟件WINCC。

　　自動化監控軟件的基本技術（shù）要求如下：

　　·基於Windows Xp或vista平（píng）台;

　　·基於實時的客戶/服務器結構及組件(COM)內核;

　　·**支持（chí）ActiveX控件及控件安全容（róng）器技術;

　　·內置微軟標準編程語言,嵌入式（shì）Visual Basic for Application;

　　·支持OPC客戶及OPC服務器模式;

　　·標準SQL/ODBC接口, 易於與關係數據（jù）庫集成;

　　·豐富的圖符圖形工（gōng）具，動（dòng）畫向（xiàng）導（dǎo），功能鍵可以預定義，標簽組編輯功能，給予時間和事件調（diào）度處理功能;

　　·報警和（hé）信息管理（lǐ），報（bào）警過（guò）濾，和遠程報警管理;

　　·支持Windows Xp或vista用戶（hù）級安全係統;

　　·支持SOA功能（néng）;

　　·圖表（biǎo）對（duì）象和（hé）趨勢顯示，曆史數據采集;

　　·有（yǒu）與上層管理信息係統接口，可以同時連接多種下位控製器，易於係統擴充。

　　a.監控計算機軟件功能要求

　　·組態（tài）軟件

　　--通信組態：生成各種通信關係。可實現現場儀表與PLC之間、PLC與監控計算機之間，以及計算機與計算機之間的數據通信。

　　--控製係統組態：生成各種控製回路。各控製回路組成結構、控製方式與策略。

　　·維護軟件：對（duì）現場控製係統軟硬件的運行狀態進行（háng）監視、故障（zhàng）診斷，以及軟件的測試維護（hù）等。

　　·仿真軟（ruǎn）件：對（duì）控製（zhì）係（xì）統（tǒng）的部件（jiàn）(通信節點、網段（duàn）、功能模塊等)進行仿（fǎng）真運行。可對係統進行組態、調試、研究。

　　·設（shè）備管理軟件：對現場設備進行維護管（guǎn）理。配置專門（mén）的設備管理軟件。

　　·監控軟（ruǎn）件

　　--實時數（shù）據采集：將現場的實時數據送入（rù）計算機，並置入實時數據庫的（de）相應位置。

　　--常規控製計算與（yǔ）數據處理：標準PID，積分分離，超前滯後，比（bǐ）例，一階、二階慣性濾波，高（gāo）選、低選，輸出限（xiàn）位等

　　--優化控製：根據數學模型（xíng）,完成監控（kòng）層的各種**控製功能：**係統、預測控製、模糊控製（zhì）等（děng）

　　--邏輯控製：時間程序控製，如完成（chéng）開、停車的（de）順序啟停過程。

　　--報警監視：監視生產過程的參數變化，並對信號越限進行相應的（de）處理，如聲光報警等。

　　--運行參數的畫麵（miàn）顯示：帶有（yǒu）實時（shí）數據（jù）的流程圖、棒圖顯示，曆（lì）史趨勢（shì）顯示等。

　　--報表輸出：生產報表的打印輸出。

　　--操作與參數修改（gǎi）：實現（xiàn）操作人員對生產過程的人（rén）工幹（gàn）預，修改給定（dìng）值，控製參（cān）數、報警設定等。

　　·文件管理

　　--數據庫管理：在線與曆史（shǐ）數據管（guǎn）理、綜合利用（yòng）、保（bǎo）存等。

　　--統計控製軟件：按照數理統（tǒng）計方法分析現場采集的工藝變量數據（jù），監視和評判係統的控製與運行狀態，指導操（cāo）作人員**掌握生（shēng）產情況（kuàng），排除故障。以科學方法評估（gū）生產過程能力，指導係統改進。包括：在線與曆（lì）史數據預處理、各種統計（jì）控製圖、直方圖、事件觸發采樣、在線報（bào）警、過程能力分析、分析記錄等。

　　3.3 分（fèn）控站設備：

　　汙水處理廠自控（kòng）係統分（fèn）控站由四個PLC站（zhàn）等組成（chéng），每個控製站選用一套用（yòng）德國西門子S7-300係列PLC，並配備一台北京昆侖（lún）通態觸摸屏，實（shí）現全廠自控儀（yí）表（biǎo）及其他設備的監視和控製，同時各分控站與主控級操（cāo）作站進行數據交換，各分控站接收主控級操（cāo）作站發來的（de）各種控製命令，**終實現全廠所有設備的監控，**了全廠設備安全、穩定運行。

　　3.3.1 分控站設備控（kòng）製功能：

　　按控製程序對所轄工段內的工藝過程（chéng）、電氣設備進行自動控製，同時采集工藝參數及電氣設（shè）備運行狀（zhuàng）態。

　　通過通信（xìn）總線與**控製室的（de）監控管理（lǐ）係統進（jìn）行通（tōng）信。向監控管理係統傳送數據，並接受監控管理係統發出的部分（fèn）開停機命令。

　　在操作屏上顯示所（suǒ）轄工段的（de）工藝流程圖，工藝參數，電氣參數，及設備運行狀態。通過功能鍵盤設定工藝參數，控製電氣（qì）設備。

　　就（jiù）地控製：在設備調試、維修階（jiē）段提供現場操作的手段，在（zài）意外情（qíng）況下可以以（yǐ）**快的方式（shì）進行現場緊急停車。

　　分站控製對象包括：粗格柵及（jí）進水泵房、細格柵間及曝氣沉砂池、A2/O+MBR生化（huà）池、紫外線**池、清水池、出水（shuǐ）泵房、汙泥撇水（shuǐ）池、汙泥濃縮脫水機房、鍋爐房。

　　粗格柵及（jí）進水泵房：

　　1、粗格柵（shān）

　　(1)功能：去除汙水中較大懸浮（fú）物，並攔截直徑大於20mm的雜質，**水泵正常運行。

　　(2)主要（yào）設備：旋轉式格柵2台。

　　(3)運行（háng）方式（shì）：格柵（shān）采用自動（dòng）控製。根據柵前柵後水位差或格柵工作（zuò）周期(時（shí）間（jiān）可調)控製，柵格前後的液位差由PLC自動控製（zhì）清汙，同時設手動控製，格柵設工況指示和故障報警係統，與（yǔ）皮（pí）帶輸送機聯動工作、延時停機。柵渣通過帶輪的（de）垃圾小鬥車收集。

　　2、進水（shuǐ）泵房

　　(1)功能：將汙水一次提升至細格柵，以便後續構築物（wù）的正（zhèng）常運行。

　　(2)主要設備：近期配備潛汙泵4台，3用1備。

　　(3)運行方式：水泵自動控製運行，根據水位控製水泵輪流工作，設高、低水位（wèi）報（bào）警係統和水泵工況（kuàng）指示及報警（jǐng）係統，低水位時全部（bù）水（shuǐ）泵停機。

　　細格柵：

　　(1)功能：去除汙水中較大漂浮物，並攔截直徑大於6mm的固體物，以**生物處理及汙泥處理係統正常運行。

　　(2)、主（zhǔ）要（yào）設（shè）備：設回（huí）轉式細格柵2台;無軸螺旋壓榨機一台。

　　(3)運行方式：格柵自動控製根據細格柵前後（hòu）水（shuǐ）位差或格柵工作周期(時間可調)實現，細格柵前後的液位差由（yóu）PLC自動控製清（qīng）汙動作，同時設手（shǒu）動控製。細（xì）格柵設置工（gōng）況指（zhǐ）示和故障（zhàng）報警係統。兩台格柵共用一台無軸螺旋壓榨機，將柵渣送至落渣鬥，下滑至帶輪的垃圾小鬥車中。

　　曝氣沉砂池：

　　(1)功能：去除汙水中比重大於2.65，粒徑大於0.2mm的砂粒，保護後續水（shuǐ）處理設備，防止管（guǎn）道淤塞。曝氣的功能是使附著在砂粒表麵的汙泥（ní）分（fèn）離，使沉砂易（yì）於脫水，同時避免細小的（de）有機懸浮物沉澱，**沉（chén）砂質量。

　　(2)主要設備（bèi）：一（yī）台橋式單槽刮砂機(帶撇（piě）渣裝置);吸砂泵1台。

　　(3)運行（háng）方式：橋式單槽刮砂（shā）機(帶撇渣裝置)連續運轉，吸砂泵（bèng）按程序（xù）控製定時運轉，砂水分離器與吸砂泵同步運轉。

　　A2/O+MBR生化池：

　　該設備間控製係統（tǒng）已（yǐ）有廠家提供，此方案控製不於考慮，隻需要廠家提供數據采集（jí）點即可。

　　紫外線**池：

　　(1)功能：進行（háng）尾水**，避免尾水中細菌對水體及水生物的影響。

　　(2)主要設備： 1套紫外線**模塊。

　　(3)運（yùn）行方式：通過安裝在模塊前後（hòu）的水位差儀器監控紫外線模塊的安全運作。

　　清水池;

　　清水池設（shè）2座（zuò）

　　(1) 功能：儲存並調節出水量。

　　出水泵房（fáng）:

　　(1)功能：用於再生水提升至（zhì）再生水用（yòng）水點。

　　(2)主要設備：設臥式離心泵4台(3用1備)，。

　　(3)運行方式：水泵自動控製運行，根據吸水井水位控（kòng）製水泵工（gōng）作（zuò），設高、低水位（wèi）報警係統（tǒng）和水泵工況指示及報警係統，低水位時全部水泵停機。

　　鼓（gǔ）風機房及變配電間（jiān）：

　　(1)功能（néng）：為A2/O+MBR池和曝氣沉砂池供氧，**生物（wù）係統正常運行。

　　(2)主要設（shè）備（bèi）：

　　生化區供氧設備：羅茨鼓風機3台(2用1備)變頻（pín）

　　膜區供（gòng）氧設備：羅茨鼓風機3台(2用1備)變頻

　　同時配套空氣過濾器和起重設備。

　　(3)運行控製：鼓風機通過生化區的DO及膜區的運行情況進行風量調節。加藥間：

　　(1)功能：在好氧區前端進行加藥除磷（lín）。

　　(2)主要設備：計量泵2台，整套（tào）溶藥加藥設備，

　　(3)運（yùn）行（háng）方式：根（gēn）據（jù）實際出水水質狀（zhuàng）況（kuàng）手動控製運行。

　　汙泥撇水池：

　　(1)功能：汙泥撇水池用於調蓄剩餘汙泥（ní），同時為了避免剩餘汙泥中的磷在厭氧條件下重新釋放，控製停留時間在4h以內。

　　(2)主要設備：中心傳動濃縮機2台。

　　(3)運行控製：與A2/O+MBR池排泥閥門及汙泥脫水機協調運行。

　　汙泥濃縮脫水機房：

　　(1)功能：對剩餘汙泥進行濃縮（suō）壓濾脫水，使汙泥（ní）含水率降低（dī）到盡可能（néng）低的程度，以減少汙泥體積並便於裝卸作（zuò）業。

　　(2)主要（yào）設備：帶寬2.0m帶式濃縮脫水一體機2套;每台脫水機配備汙泥（ní）螺（luó）杆泵（bèng）、加（jiā）藥（yào）泵、衝洗（xǐ）泵1套，絮凝（níng）劑調配裝置共（gòng）用1套。

　　(3)運行（háng）方式：與A2/O+MBR池排泥、剩（shèng）餘汙泥泵及撇水池協調運行（háng）。鍋爐房：

　　(1)功能：汙水（shuǐ）廠建築（zhù）物室內采（cǎi）暖。

　　(2)主要設備：循（xún）環水泵兩台(一備一用)、補水泵兩台(一備一用)。

　　(3)運行方式：采（cǎi）用變頻定（dìng）壓補水。

　　3.4 網絡通訊設備：

　　**控製室與各現場PLC控製站之間（jiān）采用工業以太網通信方式，主幹網通信速（sù）率為100Mbps，各連接站點通信速率為10/100Mbps自適應，通信介質（zhì）為光（guāng）纖（xiān），由於光纖為非導體的石英構成，由雷電產生的電荷不會耦合至光纖上（shàng），從（cóng）而增強通信網絡安全（quán）性能。光纖冗餘（yú）交換機選用煙台正維科技WISE6000係列交換機，網絡結（jié）構為冗餘環網，以大大提高（gāo）通信網絡的可靠性。

　　WISE6000係列是一種工（gōng）業（yè）級、非管型、冗餘以太（tài）網交換機。其獨特的（de）FAR-Ring冗餘環網技術為您的以太網（wǎng）絡帶來智能冗餘;標準的工業4級設計，能夠（gòu）滿足各種工業現場的要求;所有器件選用工業級的器件，實現了較高的可靠性（xìng）。采用業內**的網絡方案，提供2.0G無（wú）阻塞交（jiāo）換帶寬。

　　特點：

　　WISE6000-2S(M)-6T-R ------8口即插即用冗餘工業以（yǐ）太網交換機專為工業應用（yòng）設計，提供2個冗餘光口和6個自適應以太（tài）網電口，適用（yòng）於惡劣的工業環境，具備良好的電磁抗（kàng）幹擾性能。

　　特性（xìng）：

　　-25℃～70℃的工作溫度

　　支持FAR-Ring環網冗餘協議(自愈時（shí）間<50ms)

　　冗餘（yú）雙直流電源輸入

　　電（diàn）源故障，可（kě）由繼電器輸出報警

　　鋁製機箱**散熱，無風扇設計

　　IP40防護等級

　　DIN導軌式安裝方式（shì）

　　通過CE、FCC、國電**

　　產品規格：

　　端口：百兆光口：2個冗餘100Base-F(X)光（guāng）口

　　百兆電口（kǒu）：6個（gè）10/100Base-T(X)自適（shì）應以太網接口(RJ45電（diàn）口)

　　技術：IEEE802.3, 802.3u, 802.3x,存儲轉（zhuǎn）發處理方式（shì）

　　MAC地址表大（dà）小：8K

　　組（zǔ）網：環（huán）型、星型（xíng）、鏈型（xíng）、相切環網

　　線（xiàn）纜：雙絞線： 0～100米（mǐ）

　　多模光纖：0～5km，1310nm

　　單模光纖：0～20km/40km/80km，1310nm/1550nm

　　電源：輸入電（diàn）壓：DC12/24/48V雙電源或（huò）DC/AC110V/220V單電源

　　產（chǎn）品功耗：<8W或12W(滿（mǎn）負荷)

　　環境：工作溫度：-25℃～70℃

　　存儲溫度：-40℃～80℃

　　相對濕度：5%～95% (無凝結)

　　機（jī）械結構（gòu）：外殼（ké）：IP40保護標準，鋁（lǚ）製外殼

　　尺寸(WⅹHⅹD)：55.5mmⅹ138mmⅹ121.5mm

　　安裝方式：DIN導軌安（ān）裝

　　通過**：IEC61000-4-2防靜電（diàn）(ESD)：±8KV接觸（chù）放（fàng）電，±15KV空氣放電

　　IEC61000-4-3電磁場（chǎng）：10V/M(80-1000MHz)

　　IEC61000-4-4瞬時高壓(brust)：±4KV電源線，±4KV數據線

　　IEC61000-4-5浪湧電壓：±4KV(line/earth)，±4KV(line/line)電源線（xiàn），±2KV數據線

　　IEC61000-4-6防傳導（dǎo）：10V(150KHz～80KHz