第一篇：污水處理廠西門子PLC自控系統(tǒng)的設(shè)計

污水處理廠自控系統(tǒng)的設(shè)計方案

污水處理廠自控系統(tǒng)是整個污水處理工程的重要組成部分，其設(shè)計好壞與控制設(shè)備選擇是否適當(dāng)，不僅關(guān)系著自控系統(tǒng)的性價比的高低而且對以后整個污水處理廠運(yùn)行維護(hù)的難易有著重要影響。筆者以某市污水處理廠這個實際工程為例，對污水處理廠自控系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)闡述。

一、污水處理廠概況

該污水處理廠位于市中區(qū)，為日處理能力為5萬噸/天的污水處理廠，出水排入黃海，水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

本工程采用水解－AICS處理工藝。其具體流程為：污水首先分別經(jīng)過粗格柵去除粗大雜物，接著污水進(jìn)入泵房及集水井，經(jīng)泵提升后流經(jīng)細(xì)格柵和沉砂池，然后進(jìn)入水解池。水解池出水自流入AICS進(jìn)行好氧處理，出水達(dá)標(biāo)提升排入黃海。AICS反應(yīng)器為改進(jìn)SBR的一種。其工藝流程如下圖1所示：

污水處理廠處理工藝流程

二、污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計的原則

從污水處理廠的工藝流程可以看出，該廠的主要工藝AICS反應(yīng)器是改進(jìn)SBR的一種，需要周期運(yùn)行，AICS反應(yīng)器的進(jìn)水方向調(diào)整、厭氧好氧狀態(tài)交替、沉淀反應(yīng)狀態(tài)輪換都有電動設(shè)備支持，大量的電動設(shè)備的開關(guān)都需要自控系統(tǒng)來完成，因此自控系統(tǒng)對整個周期的正確運(yùn)行操作至關(guān)重要。而且好氧系統(tǒng)作為整個污水處理工藝能量消耗的大戶，它的自控系統(tǒng)優(yōu)化程度越高，整個污水處理工藝的運(yùn)行費(fèi)用也會越低，這也說明了自控系統(tǒng)在整個處理工藝中的重要性。

為了保證污水廠生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效，減輕勞動強(qiáng)度，改善操作環(huán)境，同時提高污水廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平，在充分考慮本污水處理工藝特性的基礎(chǔ)上，將建設(shè)現(xiàn)代化污水處理廠的理念融入到自控系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，本自控系統(tǒng)設(shè)計遵循以下原則：先進(jìn)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實惠、開放靈活。

三、自控系統(tǒng)的構(gòu)建

污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號采集控制和人機(jī)界面（監(jiān)控）設(shè)備三部分組成。自控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設(shè)備的選擇。本執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是根據(jù)工藝的要求由工藝專業(yè)確定，預(yù)留自控系統(tǒng)的接口，儀表的選擇將在后面的部分進(jìn)行描述。信號采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設(shè)備和必須通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇。人機(jī)界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設(shè)備的選擇。

1、基本系統(tǒng)的選擇

目前用于污水處理廠自控系統(tǒng)的基本形式主要有三種DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)和基于PC控制的系統(tǒng)。從規(guī)模來看三種系統(tǒng)所適用的規(guī)模是不同。DCS系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般適用于控制點(diǎn)比較多而且廠區(qū)規(guī)模比較大的系統(tǒng)，基于PC的控制則用于小型而且控制點(diǎn)比較集中的控制系統(tǒng)。

基于PC的控制系統(tǒng)屬于高度集成的控制系統(tǒng)，其人機(jī)界面和信號采集控制可能都處于同一個機(jī)器內(nèi)，受機(jī)器性能和容量的限制，本工程廠區(qū)比較大，控制點(diǎn)較多，因此采用基于PC的控制系統(tǒng)是不太合適的。

DCS系統(tǒng)適用于模擬量多，閉環(huán)控制多的系統(tǒng)。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是適用用于控制點(diǎn)相當(dāng)較少而且特別分散的系統(tǒng)。從施工和維護(hù)的角度來看，傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)布線的工作量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)場總線系統(tǒng)。此外，現(xiàn)場總線系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)相比，還有最為重要的一點(diǎn)是開發(fā)性好，擴(kuò)展方便。

本工程的控制點(diǎn)在700點(diǎn)左右，模擬量只占20％左右，屬于規(guī)模比較小的類型，而且這些控制點(diǎn)是以工藝處理單元為界線分散在廠區(qū)各處，因此本工程采用現(xiàn)場總線作為基本控制系統(tǒng)。

2、通訊網(wǎng)絡(luò)選擇

現(xiàn)場總線系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)就是依賴網(wǎng)絡(luò)通訊，分散控制和信號采集，最大程度的減少布線，節(jié)省安裝和維護(hù)費(fèi)用?，F(xiàn)場總線主要是指從現(xiàn)場控制器或 IO模塊到監(jiān)控系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)。目前現(xiàn)場總線，根據(jù)通訊協(xié)議的不同可以分為很多種，比如，Profibus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon總線等。目前現(xiàn)場總線技術(shù)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各自的功能特點(diǎn)基本一致，因此本工程設(shè)計時選用在中小型控制系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛的ProfiBus總線。其在性價比較高，且在國內(nèi)推廣的時間長，穩(wěn)定性較高。

Profibus總線有三種形式DP、PA和FMS。PA總線是與智能儀表結(jié)合在一起安全性非常高的一種ProfiBus總線形式，造價比較高，常用于石油化工冶金等行業(yè)；FMS總線適用于大范圍和復(fù)雜的通訊系統(tǒng)，旨在解決通用性通訊任務(wù)，傳速速度中等；DP總線是用于傳感器和執(zhí)行器級的高速數(shù)據(jù)傳速網(wǎng)絡(luò)，不需要智能儀表配合，安全性略低于PA總線。本工程是污水處理工程，對通訊安全性的要求并不太高，通信的任務(wù)比較簡單，對系統(tǒng)的傳輸速度有一定要求。因此本工程的采用ProfiBUS－DP網(wǎng)絡(luò)，即用西門子S7系列PLC搭建整個系統(tǒng)。總線采用普通雙絞作為傳輸介質(zhì)，通訊速率可以達(dá)到 12MBP。

3、現(xiàn)場站設(shè)備配置的選擇

對于Profibus－DP網(wǎng)絡(luò)來說只是提供了一個從現(xiàn)場到監(jiān)控層的信息通道，但信號的采集和執(zhí)行命令的下達(dá)仍然需要由控制器和現(xiàn)場的IO模塊組成的站來完成。ProfiBus－DP網(wǎng)絡(luò)是一種主從站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。整個網(wǎng)絡(luò)上最多可以有128個從站，但只有一個作為主站，所有的通訊事務(wù)都由主站來管理。主站必須要有控制器（CPU），同時也可以安裝IO采集模塊。從站有兩種方式：CPU＋I(xiàn)O模塊和通訊模塊＋I(xiàn)O模塊。第一種方式每個從站都由 CPU，每個站的控制事務(wù)都由本站完成，與主站之間的通訊量比較少。第二種方式是所有的從站都沒有CPU，所有的控制事務(wù)都由主站CPU來完成，通過總線網(wǎng)絡(luò)把命令結(jié)果傳輸?shù)綇恼就瓿桑瑥恼局皇沁h(yuǎn)程IO。

前述這兩種從站組成方式各有自己的特點(diǎn)。第一種方式，控制比較分散，通訊事務(wù)較小，對網(wǎng)絡(luò)的依賴不強(qiáng)，但每個站都有CPU，造價高。第二種方式，控制集中，控制事務(wù)對網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)，需要可靠的網(wǎng)絡(luò)來支撐，同時對主站CPU的性能要求高，在軟件編程和調(diào)試方面具有很大的優(yōu)勢。這兩種方式對工程的現(xiàn)場安裝布線施工影響比較少。

本工程控制點(diǎn)的規(guī)模施工調(diào)試工期比較短，選用了性價比比較高的第二種方式作為從站的組成方式即由西門子IM153通訊模塊和S7 300系列IO模塊組成，主戰(zhàn)CPU選用S7 315-2DP系列。

4、人機(jī)界面設(shè)備的選擇

人機(jī)界面設(shè)備是直接與操作管理人員進(jìn)行交流的監(jiān)控視備，一般由兩部分組成，即現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備和中控室監(jiān)視設(shè)備?，F(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備可以是PC機(jī)或是觸摸屏，中控室監(jiān)視設(shè)備一般由工控機(jī)、模擬屏或投影儀等組成。監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在兼顧投資的情況下，保證操作管理人員可以對整個污水處理廠全面直觀的監(jiān)視與控制。

現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備一般在比較重要的單元或控制事務(wù)比較大的從站中設(shè)置，以便操作人員及時對現(xiàn)場情況進(jìn)行處理。本工程的從站的規(guī)模比較少，廠區(qū)大小從操作距離來看并不大，同時現(xiàn)場操作間內(nèi)均設(shè)有有線電話，因此可在不設(shè)不設(shè)現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)的情況下保證現(xiàn)場與中控室的聯(lián)絡(luò)暢通。

中控室監(jiān)視設(shè)備是全廠的指揮和信息處理中心，其作用不言而喻。中控室監(jiān)視設(shè)備比較傳統(tǒng)的做法是模擬屏加工控機(jī)的方式，這種方式造價比較高且復(fù)雜。隨著多屏卡功能的不斷完善，現(xiàn)場又出現(xiàn)了工控機(jī)多屏顯示加投影儀的模式。多屏卡的安裝使得一臺工控機(jī)可以同時拖動多臺顯示器，并顯示不同畫面，不同的工段可以同時顯示，保證了操作人員監(jiān)視的全面性。投影儀可以把所需要的任何畫面進(jìn)行放大顯示，也可以供人參觀。第二種方式的造價要遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)做法。本工程選用APPinx一拖四的多屏卡和東芝投影儀一臺。

5、其它

成套設(shè)備的耦合

本工程中鼓風(fēng)機(jī)為高速離心風(fēng)機(jī)，脫水機(jī)為2000mm帶寬脫水機(jī)，均為大型設(shè)備。這些大型設(shè)備是由許多輔助電動部分與主機(jī)共同工作完成鼓風(fēng)機(jī)和脫水機(jī)的正常工作。本工程設(shè)計要求大型設(shè)備都單獨(dú)配有自己小型的控制器，由供應(yīng)商根據(jù)自己的經(jīng)驗編制相關(guān)程序并預(yù)留Profibus－DP接口，最終成為整個自控系統(tǒng)的一個從站。這樣就其它大型設(shè)備自控系統(tǒng)與整個自控系統(tǒng)無縫連接，減少了不同供應(yīng)商之間任務(wù)的交叉重疊。

監(jiān)控軟件的選擇

監(jiān)控軟件是人機(jī)交流的橋梁和翻譯，是保證整個自動控制系統(tǒng)易操作、易維護(hù)最重要的部分。應(yīng)選用成熟、先進(jìn)并應(yīng)用廣泛的知名監(jiān)控軟件，本項目選用力控PCAUTO組態(tài)軟件。

自控控制系統(tǒng)與管理層的銜接

自控系統(tǒng)操作與污水處理廠管理層的銜接主要是把自動控制系統(tǒng)收集到的全廠信息可以順利傳輸?shù)焦芾韺佑嬎銠C(jī)，管理人員可以在線查看污水處理廠的運(yùn)行狀況并調(diào)用相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。隨著監(jiān)控軟件的供應(yīng)商對INTERNET技術(shù)的不斷應(yīng)用開發(fā)，監(jiān)控軟件都可以通過局域網(wǎng)或INTERNET廣域網(wǎng)進(jìn)行信息發(fā)布，管理層或授權(quán)用戶在任何可以上INTERNET網(wǎng)的地方便可瀏覽運(yùn)行狀況。而所使用MS IE瀏覽器的安全性問題已經(jīng)得到解決。

冗余問題

由于本工程為污水處理廠工程，其安全性和可靠性要求并不嚴(yán)格，本設(shè)計沒有對通訊網(wǎng)絡(luò)和控制器進(jìn)行冗余配置，只對上位工控機(jī)采用了雙機(jī)熱備配置。筆者認(rèn)為在資金允許的情況下，應(yīng)對主控制器進(jìn)行冗余配置。

四、自控系統(tǒng)的站點(diǎn)劃分

根據(jù)污水處理工藝的工作原理以空間分別特點(diǎn)，在布線最小、功能完整的情況下對全廠的站點(diǎn)進(jìn)行了劃分，子站為泵房站、水解池站、1號改進(jìn)SBR 站、2號改進(jìn)SBR站、脫水機(jī)房站和鼓風(fēng)機(jī)房站。泵房子站負(fù)責(zé)提升泵房、粗格柵、細(xì)格柵和沉砂池的數(shù)據(jù)處理，脫水機(jī)房站除負(fù)責(zé)脫水機(jī)房外，集泥池、濃縮池也歸在該站內(nèi)，其余子站負(fù)責(zé)各自的工藝單元。主站為變電所站，設(shè)在變電所內(nèi)。各站配置控制點(diǎn)數(shù)量統(tǒng)計如下表：

工段名稱 控點(diǎn)類型及數(shù)量

DI DO AI AO

泵房子站 96 16 20 2

水解池子站 64 32 16

1號改進(jìn)SBR子站 160 64 32

2號改進(jìn)SBR子站 160 64 32

脫水機(jī)房子站 24 8 8

鼓風(fēng)機(jī)房子站 設(shè)備配套PLC并提供接口

各站所配置的控制點(diǎn)數(shù)量，富余量均大于20%。本工程自控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示：

污水處理廠自控拓補(bǔ)圖

五、自控系統(tǒng)的儀表選擇

儀表系統(tǒng)遵循“工藝必需、計量達(dá)標(biāo)、實用有效、免維護(hù)”的原則進(jìn)行設(shè)計，儀表配置如下：

粗格柵渠配置超聲波液位差測量儀表1套；

集水池配置超聲波液位測量儀表1套；

細(xì)格柵進(jìn)水井：pH及溫度測量儀表1套；

細(xì)格柵渠配置超聲波液位差測量儀表1套；

AICS反應(yīng)池配置溶解氧測量儀表及懸浮物濃度測量儀表各4套；

AICS反應(yīng)池進(jìn)氣管路流量測量儀表3套；

鼓風(fēng)機(jī)房配置鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)管壓力測量儀表6套；

集泥池配置超聲波液位測量儀表1套；

脫水機(jī)房配置脫水機(jī)進(jìn)泥管路流量測量儀表2套(隨污泥脫水設(shè)備成套)；

絮凝制藥裝置液位開關(guān)2套(隨污泥脫水設(shè)備成套)；

變電所配置各出線回路的電量測量儀表。

盡管上述儀表中部分儀表已經(jīng)實現(xiàn)的國產(chǎn)化，但是在精度和穩(wěn)定方面與進(jìn)口產(chǎn)品還有一定的差距，因此上述儀表中除通用的流量、溫度和壓力儀表外，其它均采用進(jìn)口產(chǎn)品。

六、自控系統(tǒng)的功能設(shè)計

自動控制系統(tǒng)除了保證污水處理工藝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)外，還有可以提高處理工藝的整體優(yōu)化水平等，本工程的功能設(shè)計主要?dú)w納如下；

1、單體設(shè)備控制

對單體設(shè)備來說其控制分為三個層次，其優(yōu)先順序為現(xiàn)場手動控制、上位手動控制和PLC自動控制，這樣現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時可以最快的速度切斷故障設(shè)備的運(yùn)行，最大程度地降低設(shè)備的損壞程度。在整個系統(tǒng)中，單體設(shè)備的損壞時保證系統(tǒng)其它無關(guān)聯(lián)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、節(jié)能控制

本工程的節(jié)能設(shè)計主要包括提升水泵的變頻控制和好氧部分溶解氧自動調(diào)節(jié)控制兩部分。

通過變頻器與液位計形成閉環(huán)控制，保持集水井內(nèi)液面的穩(wěn)定，這樣可以減少因提升泵的啟動對處理系統(tǒng)造成的沖擊，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時根據(jù)水量變化調(diào)節(jié)水泵頻率，降低了運(yùn)行能耗。

為保持AICS反應(yīng)器曝氣部分溶解氧濃度穩(wěn)定在2mg/l左右，通過控制鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉角度來實現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的流量的調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能的目的。

此外，液位差控制的格柵的按需運(yùn)轉(zhuǎn)也是節(jié)能設(shè)計的一部分。

3、信息處理設(shè)計

通過上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)直接采集的在線儀表數(shù)據(jù)，并以數(shù)據(jù)報表和圖形顯示，還可根據(jù)處理工藝原理自動對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推導(dǎo)，提煉出對運(yùn)行操作更有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)。如：

污泥負(fù)荷、提升水泵運(yùn)行效率、污泥齡、絮凝劑投加比例、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率、泵房提升單方水量的電耗、鼓風(fēng)機(jī)每1000m3供風(fēng)的電耗、單方污水污泥處理的電耗、低壓總電量、附屬設(shè)施耗電量、工藝設(shè)施總耗電量、提升電耗、供風(fēng)電耗以及工藝其它各個工藝構(gòu)筑物的電耗等等。

七、自控特點(diǎn)：

1、低投資：投資少

本工程除一些精度要求高的在線監(jiān)測儀表(污泥濃度計、溶解氧儀和液位計)為進(jìn)口儀表外，其余部分在線儀表實現(xiàn)國產(chǎn)化，節(jié)省了一部分投資費(fèi)用。

另外，從工藝控制角度看，省區(qū)了一些不影響工藝運(yùn)行要求的在線儀表，如ORP計、氣體流量計等。不設(shè)現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備的也是降低投資的重要原因之一。

在自控系統(tǒng)的總線技術(shù)選取上、現(xiàn)場I/O控制設(shè)備和上位監(jiān)控設(shè)備的選取上，均采用了性價比較高的產(chǎn)品。如PLC采用西門子S7-300系列等。

本自控系統(tǒng)從以上幾點(diǎn)節(jié)約了大量的費(fèi)用。

2、低費(fèi)用：運(yùn)行費(fèi)用低

在占全廠能耗90%的原水提升和鼓風(fēng)曝氣這兩個環(huán)節(jié)上，依托自動控制系統(tǒng)，進(jìn)水段實現(xiàn)恒液位、變流量控制，由大功率變頻裝置拖動大流量潛污泵，完全涵蓋了500—3000m3/h的流量范圍，克服了多臺泵切換啟停，流量突變對后續(xù)工藝的水力沖擊，也達(dá)到節(jié)能的目的，立式潛污泵的提水電耗為 4.75kwh/km3。

占全廠能耗75%以上的鼓風(fēng)機(jī)選用單級高速離心風(fēng)機(jī)，通過控制進(jìn)口導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié)風(fēng)量，從而降低能耗，具體的作法是在夜間小水量和過渡工序時自動減小供氣量。

3、管理操作簡便

本自控工程在上位軟件二次開發(fā)過程從人性化角度出發(fā)，提高自控系統(tǒng)的可操作性，使管理者在任意時間和地點(diǎn)可對工藝系統(tǒng)進(jìn)行全方面的監(jiān)控，及時了解到處理系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)劣狀態(tài)。

八、投資

本工程自控系統(tǒng)的預(yù)算費(fèi)用約占污水處理廠總投資的5%左右。與其它污水處理廠相比，本工程的自控系統(tǒng)投資是中等偏下，性價比較高。

九、結(jié)語

該污水處理廠自控系統(tǒng)是根據(jù)工藝要求在確定的設(shè)計原則下進(jìn)行設(shè)計，既保證污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又盡可能的降低了工程的造價投資，其設(shè)計過程和結(jié)果對其它污水處理工程的自控設(shè)計具有一定的借鑒意義。

附錄三

第二篇：污水處理廠自控系統(tǒng)方案

天水工業(yè)園區(qū)

污水處理廠自控系統(tǒng)

技

術(shù)

方

案

北京華聯(lián)電子科技發(fā)展有限公司

2014年9月29 天水工業(yè)園區(qū)污水廠自控系統(tǒng)方案及相關(guān)技術(shù)說明

一、系統(tǒng)概述：

天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠的自控系統(tǒng)由PLC站與監(jiān)控操作站控制管理系統(tǒng)組成的自控系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)兩大部分組成。前者遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則；后者遵循“工藝必需、先進(jìn)實用、維護(hù)簡便”的原則。

為了滿足武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程實現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，才能保證本廠設(shè)備的安全、正常、可靠運(yùn)行。

本方案本著質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)、性價比高的原則，結(jié)合我公司在實施其它類似項目中的設(shè)計、實施和組織的成功經(jīng)驗，充分考慮技術(shù)進(jìn)步和系統(tǒng)的擴(kuò)展，采用分層分布式控制技術(shù)，發(fā)揮智能控制單元的優(yōu)勢，降低并分散系統(tǒng)的故障率，保證系統(tǒng)較高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性，從而實現(xiàn)對各現(xiàn)場控制設(shè)備的操作、控制、監(jiān)視和數(shù)據(jù)通訊。1.1 系統(tǒng)基本要求

工控通訊網(wǎng)絡(luò)為光纖冗余環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)，通訊波特率≥100Mbps，系統(tǒng)自適應(yīng)恢復(fù)時間<300ms，通訊距離（無中繼器）≥1Km，網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)要求使用可直埋的光纜, 在出現(xiàn)故障時, 可在線增加或刪除任意一個節(jié)點(diǎn), 都不會影響到其他設(shè)備的運(yùn)行和通訊。本系統(tǒng)采用先進(jìn)的監(jiān)控操作站控制系統(tǒng)，即系統(tǒng)采用全開放式、關(guān)系型、面向?qū)ο笙到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持不同計算廠家的硬件在同一網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，并支持實時多任務(wù)，多用戶的操作系統(tǒng)。

主要用于污水廠的生產(chǎn)控制、運(yùn)行操作、監(jiān)視管理?？刂葡到y(tǒng)不僅有可靠的硬件設(shè)備，還應(yīng)有功能強(qiáng)大，運(yùn)行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、編程軟件和控制軟件。1.2系統(tǒng)可靠性的要求

控制系統(tǒng)在嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境下能夠長期、穩(wěn)定地運(yùn)行。系統(tǒng)組件的設(shè)計符合真正的工業(yè)等級，滿足國內(nèi)、國際的安全標(biāo)準(zhǔn)。并且易配置、易接線、易維護(hù)、隔離性好，結(jié)構(gòu)堅固，抗腐蝕，適應(yīng)較寬的溫度變化范圍。系統(tǒng)具備良好的電磁兼容性，支持I/O模板在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行帶電熱插拔。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴(yán)格要求。1.3系統(tǒng)的先進(jìn)性

系統(tǒng)的設(shè)計以實現(xiàn)“現(xiàn)場無人職守，分站少人值班”為目的。設(shè)備裝置的啟、停及聯(lián)動運(yùn)轉(zhuǎn)均可由中央控制室遠(yuǎn)程操縱與調(diào)度。1.4系統(tǒng)的故障診斷

控制系統(tǒng)有一套完整的自診斷功能，可以在運(yùn)行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，I/O的狀態(tài)應(yīng)返回到系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預(yù)設(shè)置的狀態(tài)上。1.5系統(tǒng)擴(kuò)展性和兼容性

為了保證武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠擴(kuò)建或改造時滿足工廠的控制要求，控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)擴(kuò)展能力。

控制系統(tǒng)主要用于污水處理廠的生產(chǎn)控制、運(yùn)行操作、監(jiān)視管理。不僅有可靠的硬件設(shè)備，還有功能強(qiáng)大，運(yùn)行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、編程軟件和控制軟件。

監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為面向?qū)ο蟮模瑢崟r式，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件具有冗余和容錯及災(zāi)難性恢復(fù)等功能。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：

2.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制方式。該控制系統(tǒng)共分為主控級(中控室)和現(xiàn)地控制層（分控站）。實現(xiàn)相應(yīng)控制層設(shè)備的監(jiān)視、操作、控制和網(wǎng)絡(luò)通訊連接。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

2.2 中控室

擬設(shè)于綜合樓內(nèi)。中央控制室的監(jiān)控管理操作站系統(tǒng)完成全廠的自動控制。包括兩套互為熱備的監(jiān)控工作站、印機(jī)、UPS電源。中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纜與各現(xiàn)場控制PLC站連接。這兩套工作站為熱冗余配備，可以分別側(cè)重監(jiān)測或組態(tài)功能，故障時互為備用，具有靈活的運(yùn)行方式。

為觀顯示全廠工藝過程全貌，方便管理，在中控制室設(shè)立了電動投影屏幕和投影儀，顯示全廠工藝流程圖和主要參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

通過大容量的UPS 為中央控制室的所有設(shè)備提供了高質(zhì)量的電源。2.3分控站

每個分控站配置一套PLC控制柜。柜內(nèi)包括可編程序控制器、操作員界面HMI、24VDC電源裝置、冗余光纖交換機(jī)、電源防雷過電壓保護(hù)裝置、小型斷路器、接線端子、小型繼電器，安裝連接纜線和附件等。

根據(jù)污水廠工藝特點(diǎn)，構(gòu)筑物的布置和現(xiàn)場控制的分布情況，設(shè)置四個PLC現(xiàn)場子站，PLC現(xiàn)場子站選用可編程序控制器（PLC），PLC為模塊化結(jié)構(gòu)，硬件配置較靈活，易于擴(kuò)展，軟件編程方便。并且PLC子站與相應(yīng)的MCC置于同一地點(diǎn)，節(jié)省其間電纜。當(dāng)中控室監(jiān)控工作站故障退出運(yùn)行或通道故障使分控站控制單元和主控級監(jiān)控工作站通訊中斷時，各現(xiàn)地控制單元能獨(dú)立運(yùn)行，進(jìn)行控制和監(jiān)視，提高運(yùn)行可靠性。

1#現(xiàn)場控制站位于污泥濃縮脫水機(jī)房內(nèi)。

負(fù)責(zé)監(jiān)控：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、撇水池、污泥濃縮脫水機(jī)房。

控制對象為：1#、2#回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵除污機(jī)；無軸螺旋壓榨機(jī)；桁車；吸砂機(jī)；中心傳動濃縮機(jī)10WF1、10WF2、10WF3軸流風(fēng)機(jī)。

IO點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：83；數(shù)字量輸出DO：34；模擬量輸入AI:17；模擬量輸出AO:1。2#現(xiàn)場控制站位于鼓風(fēng)機(jī)房及變配電間內(nèi)。負(fù)責(zé)監(jiān)控：加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房和變配電間。

控制對象為：7GB2、7GB3、7GB5、7GB6鼓風(fēng)機(jī)、7GV2、7GV3、7GV5、7GV6電動蝶閥；7ZF11、7ZF12、7ZF13、7ZF14、7ZF21、7ZF22、7ZF23、7ZF24、7ZF31、7ZF32、7ZF33、7ZF34軸流風(fēng)機(jī)； 8WF1、8WF2、8WF3軸流風(fēng)機(jī)； 2GV電動調(diào)節(jié)閥。

IO點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：113；數(shù)字量輸出DO：40；模擬量輸入AI:8；模擬量輸出AO:6。

3#現(xiàn)場控制站位出水泵房內(nèi)。

負(fù)責(zé)監(jiān)控：消毒池、清水池、出水泵房。

控制對象為：1#、2#、3#、4#離心泵；6FM1、6FM2、6FM3軸流風(fēng)機(jī)；12XHB1、12XHB2循環(huán)泵；12BJB1、12BJB2補(bǔ)水泵。

IO點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：26；數(shù)字量輸出DO：9；模擬量輸入AI:10；模擬量輸出AO:0。

4#現(xiàn)場控制站位于A2/O+MBR池附屬建筑內(nèi)。

負(fù)責(zé)監(jiān)控：A2/O+MBR池。（此站控制系統(tǒng)供應(yīng)商已集成，具備以太網(wǎng)通訊接口，配置觸摸屏和不間斷電源。)2.4 控制系統(tǒng)特點(diǎn)

2.4.1 由于控制設(shè)備的分布特點(diǎn)及控制的獨(dú)立性，采用現(xiàn)地元件層實現(xiàn)自動化儀表的數(shù)據(jù)采集，采用現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)了相對獨(dú)立設(shè)備的本體控制；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負(fù)荷，有利于各級控制設(shè)備監(jiān)控功能的合理分配和利用；

2.4.2由于各現(xiàn)地控制單元相對獨(dú)立，并且能夠脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，特別是在集控層總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓時，能夠保證現(xiàn)地單元可靠地運(yùn)行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性； 2.4.3采用分層分布式控制方式，使得總線網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷減少、通訊誤碼率大大降低，解決了數(shù)據(jù)通訊的瓶徑問題，同時使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰、檢修維護(hù)更方便； 采用分層分布式控制方式，該控制系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性，若需對系統(tǒng)擴(kuò)展，只要將接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層中即可，不會影響到集控層網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和操作。

三、系統(tǒng)控制方式及功能描述：

3.1 系統(tǒng)控制方式：

現(xiàn)場手動模式：設(shè)備的現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“就地”方式時，通過現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟/停、開/關(guān)操作。

遙控模式：即遠(yuǎn)程手動控制方式。現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程” 開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式時，操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標(biāo)器或鍵盤選擇“遙控”方式并對設(shè)備進(jìn)行啟/停、開/關(guān)操作。

自動模式：現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式，且現(xiàn)場控制站的“自動/遙控”設(shè)定為“自動”方式時，設(shè)備的運(yùn)行完全由各PLC 根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求來完成對設(shè)備的運(yùn)行或開/關(guān)控制，而不需要人工干預(yù)。

控制方式設(shè)計為：就地手動控制優(yōu)先，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置遠(yuǎn)程遙控和自動控制?？刂萍墑e由高到低為：現(xiàn)場手動控制、遙控控制、自動控制。

3.2 主控級設(shè)備：

天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)主控工作作站接收全廠設(shè)備的運(yùn)行狀況，同時也對現(xiàn)地控制設(shè)備發(fā)送各種控制命令。主控級工作站由兩套互為熱備的臺灣研華公司生產(chǎn)的IPC-610H型工控機(jī)作為主要控制設(shè)備，采用Microsoft公司的Windows XP 操作系統(tǒng)和德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC開發(fā)版工業(yè)組態(tài)軟件，完成數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的控制和監(jiān)視以及與各分控站的通訊功能等。

主控級設(shè)備功能: 3.2.1 數(shù)據(jù)采集

? 實時采集各個終端站傳送的各類數(shù)據(jù)和信號，通過在彩色監(jiān)視器(TFT)顯示總工藝流程圖，分段工藝流程圖，供電系統(tǒng)圖，工藝參數(shù)，電氣參數(shù)，電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。

? 操作站以“人—機(jī)”對話方式指導(dǎo)操作，自動狀態(tài)下，可用鍵盤或鼠標(biāo)器設(shè)定工藝參數(shù)、控制電氣設(shè)備。3.2.2 數(shù)據(jù)處理

? 對來自各現(xiàn)地控制單元的實時數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗檢測； ? 實現(xiàn)系統(tǒng)的故障檢測和診斷功能，如總線網(wǎng)絡(luò)中途斷線、站的失電、站地址的沖突、模塊配置不對應(yīng)等常見故障；

? 匯總各現(xiàn)地控制單元的所有上送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。

? 數(shù)據(jù)查詢功能：對系統(tǒng)中存儲的相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)能夠按照時間、時段、設(shè)備、報警等各種方式進(jìn)行查詢；

? 數(shù)據(jù)檢測功能：對現(xiàn)地控制單元上送數(shù)據(jù)進(jìn)行實時性、可靠性等驗證，保證數(shù)據(jù)的正確性；

? 根據(jù)采集的實時數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的各類生產(chǎn)報表、形成歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢曲線記錄等；

? 完成語音報警等功能； 3.2.3 控制和監(jiān)視

? 實現(xiàn)全廠各個現(xiàn)地控制單元的實時監(jiān)視；

? 通過人機(jī)終端，實時顯示各現(xiàn)地控制單元的狀態(tài)信息和實時控制。3.2.4 數(shù)據(jù)通訊

通過光纖總線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)主控級計算機(jī)與分控站PLC和智能通訊裝置的實時數(shù)據(jù)通訊； 3.2.5 畫面顯示

? 根據(jù)系統(tǒng)采集的各分控站控制單元設(shè)備的實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，實時刷新系統(tǒng)的相關(guān)畫面；

? 實時顯示系統(tǒng)的總工藝流程圖，分段工藝流程圖，供電系統(tǒng)圖，工藝參數(shù)，電氣參數(shù)，電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等；

? 系統(tǒng)畫面中設(shè)置導(dǎo)航畫面，通過導(dǎo)航畫面可方便實現(xiàn)畫面的快速切換； ? 在每個畫面設(shè)置畫面幫助，可為操作員提供快速操作幫助； 3.2.6 存儲和打印

實時記錄和存儲系統(tǒng)中各分控控制單元中相關(guān)設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，并形成歷史數(shù)據(jù)文件。實時存儲和打印的數(shù)據(jù)主要有： ? 各類操作記錄； ? 各類事故和故障記錄； ? 各類報表記錄等。3.2.7 事故、故障報警

? 系統(tǒng)可實現(xiàn)系統(tǒng)中各分控控制單元所有設(shè)備的事故、故障等的報警、記錄以及相應(yīng)的報警畫面彈出顯示、語音報警等功能，并且能夠按照報警發(fā)生的時間、次序、設(shè)備名稱、事故和故障名稱等等進(jìn)行查詢等。3.2.8 保護(hù)功能

系統(tǒng)具有多種安全設(shè)備、操作員操作權(quán)限設(shè)置、操作命令確認(rèn)、操作口令確認(rèn)、設(shè)備聯(lián)鎖等功能，可實現(xiàn)系統(tǒng)的安全、可靠、正常運(yùn)行。

? 系統(tǒng)設(shè)置有操作員操作權(quán)限等級設(shè)置，可根據(jù)操作要求，進(jìn)行相應(yīng)權(quán)限的登錄操作；

? 操作員在操作過程中設(shè)置有操作口令和操作命令確認(rèn)，有效地避免了設(shè)備的誤動； 3.2.9 自診斷功能 系統(tǒng)能夠提供完善的硬件和軟件自診斷功能，主要包括： ? 計算機(jī)硬件設(shè)備及接口設(shè)備的自檢； ? 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)連接的自檢；

? 系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的自檢、故障提示等功能。軟件

3.2.10 系統(tǒng)軟件

選用具有開放式軟件接口的實時多任務(wù)、多用戶系統(tǒng)的Microsoft Windows Xp中文版網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。3.2.11 數(shù)據(jù)庫軟件

采用實時分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過對監(jiān)控對象的組態(tài)，實時監(jiān)測和控制各監(jiān)控對象，并自動生成操作記錄、遙信變位、事故記錄等實時數(shù)據(jù)。

歷史數(shù)據(jù)庫能夠通過DDL、DDE及OLE等與其它應(yīng)用軟件交換數(shù)據(jù)，并帶有標(biāo)準(zhǔn)的SQL接口和ODBC接口，為系統(tǒng)維護(hù)、管理提供技術(shù)基礎(chǔ)。3.2.12 應(yīng)用軟件

包括工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件、現(xiàn)場總線組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制和專用水處理過程控制圖形庫等。工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件配置有開發(fā)版（無限點(diǎn)）、運(yùn)行版和監(jiān)控版。其主要功能是：

(1)運(yùn)行監(jiān)控

采用圖控軟件組態(tài)設(shè)計中控室的運(yùn)行監(jiān)控軟件，具有中文界面、操作提示和幫助系統(tǒng)。操作界面主要以流程圖方式表示，從總體流程圖直到每個單體的局部流程圖，在流程圖上顯示的設(shè)備，均可點(diǎn)擊進(jìn)入該設(shè)備的進(jìn)一步細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)或?qū)ζ溥M(jìn)行控制。工藝過程、運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)均以圖形方式直觀表示。運(yùn)行參數(shù)和目標(biāo)控制參數(shù)，可以點(diǎn)擊進(jìn)入其屬性或進(jìn)行設(shè)定修改。

(2)數(shù)據(jù)庫的生成及管理

提供整個監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)參數(shù)、各機(jī)械電氣設(shè)備狀態(tài)、以及各接口設(shè)備狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫，并能根據(jù)信息分類生成各種專用數(shù)據(jù)庫，且具有在線查詢、修改、處理、打印等數(shù)據(jù)庫管理軟件，可進(jìn)行日常的操作及維護(hù)，同時還具有ODBC功能，與其它數(shù)據(jù)庫建立共享關(guān)系。

保存在內(nèi)存中的實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)存貯由各種監(jiān)控對象的動態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刷新周期應(yīng)可調(diào)，以保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實時響應(yīng)速度。短期歷史數(shù)據(jù)庫應(yīng)能夠保存7天的實時數(shù)據(jù)和組合數(shù)據(jù)，并不斷地予與刷新（其數(shù)據(jù)來自于實時數(shù)據(jù)庫）。歷史數(shù)據(jù)庫中能夠存入各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、報警記錄、事故記錄、調(diào)度指令等。并具有存貯3年運(yùn)行數(shù)據(jù)的能力。

(3)組態(tài)

通信組態(tài)：生成各種通信關(guān)系。明確節(jié)點(diǎn)間的通信關(guān)系，可實現(xiàn)現(xiàn)場儀表與PLC之間、PLC與監(jiān)控計算機(jī)之間，以及計算機(jī)與計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。

控制系統(tǒng)組態(tài)：生成各種控制回路。明確系統(tǒng)的控制功能，各控制回路組成結(jié)構(gòu)、控制方式與策略。

(4)圖形生成及查詢

應(yīng)用軟件具有強(qiáng)力而有效的圖形組態(tài)顯示功能。能畫出總平面圖、工藝流程圖、設(shè)備平立面布置圖、電氣主接線圖等。在確定監(jiān)控畫面后，可對監(jiān)控對象進(jìn)行形象圖符設(shè)計、組態(tài)、連接、生成完整的實時監(jiān)控畫面，使用戶能夠在顯示器上查詢到各種監(jiān)控對象的動態(tài)信息及故障，其形式可以是圖像、報表、曲線、以及直方圖等，并在投影屏上有動態(tài)顯示數(shù)據(jù)。

同時，還具有友好的中文人機(jī)接口界面，采用圖形、圖標(biāo)方式，使管理人員方便地使用鼠標(biāo)器或鍵盤對系統(tǒng)進(jìn)行管理、控制。通過監(jiān)控畫面的切換，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)存貯、控制管理等各種操作。

(5)日常管理

日常的數(shù)據(jù)管理是對采集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、處理、分類，自動生成各種數(shù)據(jù)庫及報表，供實時監(jiān)控、查詢、修改、打印，生成后的報表文件的修改或重組。

軟件系統(tǒng)的可靠性能夠保證數(shù)據(jù)的絕對安全，防止對數(shù)據(jù)的非法訪問，特別是對原始數(shù)據(jù)的修改。按操作等級進(jìn)行管理，一般情況下，至少設(shè)置三級操作級，即觀察級、控制操作級、維護(hù)即，每一級都設(shè)有訪問控制。

具有日常的網(wǎng)絡(luò)管理功能，維持整個局域網(wǎng)的運(yùn)行，定時對各接口設(shè)備進(jìn)行自檢、異常時發(fā)出報警信號。

(6)設(shè)備管理

對組成系統(tǒng)的所有硬件設(shè)備及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測及自診斷；對實時監(jiān)控的所有對象的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測及自診斷；對各類設(shè)備運(yùn)行情況（如工作累計時間、最后保養(yǎng)日起）進(jìn)行在線監(jiān)控，并存入相應(yīng)文檔，以備維護(hù)保養(yǎng)；對設(shè)備故障提出參考處理意見。

(7)能耗管理 軟件系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行記錄及控制模式進(jìn)行綜合考慮，使系統(tǒng)能在最低的能耗下發(fā)揮最大的效益。

(8)工控組態(tài)軟件

系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件是一個精心設(shè)計開發(fā)的實時系統(tǒng)工作平臺。軟件本身及相關(guān)文檔均為中文版本，為國際或國內(nèi)知名組態(tài)軟件。具有全圖形化界面、全集成、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，使得系統(tǒng)開發(fā)人員使用方便、簡單易學(xué)。功能覆蓋廣，軟件組合靈活，高效性、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和機(jī)制的先進(jìn)性應(yīng)該確保用戶可快速開發(fā)出實用而有效的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集方面，同時支持多種PLC的通訊，如施耐德、西門子、AB等多家產(chǎn)品的數(shù)據(jù)通訊，具有很強(qiáng)的兼容性；支持同時采集各種PLC、儀表、變頻器、板卡、RTU等設(shè)備的數(shù)據(jù)；支持電話撥號、電臺、GPRS、VPN等遠(yuǎn)程多種通訊方式；具備相位采集功能。

工作站應(yīng)可對整個系統(tǒng)設(shè)置安全管理。支持使用用戶，權(quán)限，優(yōu)先級，安全區(qū)的方式為用戶提供安全驗證。

工作站監(jiān)控、組態(tài)必須的軟件均基于Windows XP操作系統(tǒng)。

系統(tǒng)可以在各種語言版本的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，可以在畫面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(fā)和運(yùn)行環(huán)境。

組態(tài)軟件能支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，同時具備OPC Server和OPC Client功能，可以快速、可靠地與眾多不同生產(chǎn)商制造的硬件設(shè)備實現(xiàn)可靠的通訊。

支持變量的快速搜索，并且為方便用戶二次開發(fā)，組態(tài)軟件必須支持全中文變量名和函數(shù)名及結(jié)構(gòu)變量和引用變量；支持變量的批量生成、合并、導(dǎo)入、導(dǎo)出；支持自定義函數(shù)。

具備設(shè)備模型和圖形模型功能，通過設(shè)備模型快速創(chuàng)建變量和關(guān)于該變量的邏輯計算處理。通過圖形模型可以快速部署已經(jīng)制作好的圖形動畫.支持類C語言等作為內(nèi)置編程語言，支持系統(tǒng)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(shù)、定時腳本和調(diào)度腳本等多種腳本類型，為用戶提供方便的開發(fā)平臺。

組態(tài)軟件支持各種運(yùn)算函數(shù)，包括：事件驅(qū)動的算術(shù)和邏輯運(yùn)算、邏輯關(guān)系運(yùn)算、報警狀態(tài)處理、定時器、對數(shù)和指數(shù)運(yùn)算、三角函數(shù)、按位運(yùn)算、字符串處理、數(shù)制轉(zhuǎn)換、取平均值、最大值、最小值、取中間值、記錄歷史值、統(tǒng)計操作次數(shù)和操作持續(xù)時間等功能在內(nèi)的統(tǒng)計運(yùn)算。軟件畫面支持在開發(fā)和運(yùn)行時的無極縮放，畫面可以按比例縮放；支持圖層的操作，可以把不同的圖素分配到不同的圖層上去，進(jìn)行開發(fā)和管理，圖層可以控制顯示和隱藏；支持GDI+，支持過渡色和透明色；

組態(tài)軟件具備多樣圖庫,含有污水處理工程基本圖庫元素，節(jié)省繪圖開發(fā)時間。采用項目樹使得程序生成靈活，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(hù)；能支持Web Server 功能。遠(yuǎn)程客戶可透過網(wǎng)絡(luò),配合服務(wù)器及瀏覽器取得與現(xiàn)場一致之運(yùn)作畫面。

提供分布式報警,操作員可同時從多個遠(yuǎn)程位置瀏覽及確認(rèn)警報信息。為滿足江南污水處理廠自控系統(tǒng)要求，實現(xiàn)軟件界面人性化、實物化、動態(tài)化，同時考慮其安全性、通用性及易擴(kuò)展性，監(jiān)控軟件選用德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC。

自動化監(jiān)控軟件的基本技術(shù)要求如下：

·基于Windows Xp或vista平臺；

·基于實時的客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)及組件（COM）內(nèi)核； ·全面支持ActiveX控件及控件安全容器技術(shù)；

·內(nèi)置微軟標(biāo)準(zhǔn)編程語言,嵌入式Visual Basic for Application； ·支持OPC客戶及OPC服務(wù)器模式；

·標(biāo)準(zhǔn)SQL/ODBC接口, 易于與關(guān)系數(shù)據(jù)庫集成；

·豐富的圖符圖形工具，動畫向?qū)?，功能鍵可以預(yù)定義，標(biāo)簽組編輯功能，給予時間和事件調(diào)度處理功能；

·報警和信息管理，報警過濾，和遠(yuǎn)程報警管理； ·支持Windows Xp或vista用戶級安全系統(tǒng)； ·支持SOA功能；

·圖表對象和趨勢顯示，歷史數(shù)據(jù)采集；

·有與上層管理信息系統(tǒng)接口，可以同時連接多種下位控制器，易于系統(tǒng)擴(kuò)充。

a.監(jiān)控計算機(jī)軟件功能要求 ·組態(tài)軟件

--通信組態(tài)：生成各種通信關(guān)系?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場儀表與PLC之間、PLC與監(jiān)控計算機(jī)之間，以及計算機(jī)與計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。

--控制系統(tǒng)組態(tài)：生成各種控制回路。各控制回路組成結(jié)構(gòu)、控制方式與策略。

·維護(hù)軟件：對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、故障診斷，以及軟件的測試維護(hù)等。

·仿真軟件：對控制系統(tǒng)的部件(通信節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)段、功能模塊等)進(jìn)行仿真運(yùn)行。可對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、調(diào)試、研究。

·設(shè)備管理軟件：對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理。配置專門的設(shè)備管理軟件。·監(jiān)控軟件

--實時數(shù)據(jù)采集：將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)送入計算機(jī)，并置入實時數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置。

--常規(guī)控制計算與數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)PID，積分分離，超前滯后，比例，一階、二階慣性濾波，高選、低選，輸出限位等

--優(yōu)化控制：根據(jù)數(shù)學(xué)模型,完成監(jiān)控層的各種先進(jìn)控制功能：專家系統(tǒng)、預(yù)測控制、模糊控制等

--邏輯控制：時間程序控制，如完成開、停車的順序啟停過程。

--報警監(jiān)視：監(jiān)視生產(chǎn)過程的參數(shù)變化，并對信號越限進(jìn)行相應(yīng)的處理，如聲光報警等。

--運(yùn)行參數(shù)的畫面顯示：帶有實時數(shù)據(jù)的流程圖、棒圖顯示，歷史趨勢顯示等。

--報表輸出：生產(chǎn)報表的打印輸出。

--操作與參數(shù)修改：實現(xiàn)操作人員對生產(chǎn)過程的人工干預(yù)，修改給定值，控制參數(shù)、報警設(shè)定等。

·文件管理

--數(shù)據(jù)庫管理：在線與歷史數(shù)據(jù)管理、綜合利用、保存等。

--統(tǒng)計控制軟件：按照數(shù)理統(tǒng)計方法分析現(xiàn)場采集的工藝變量數(shù)據(jù)，監(jiān)視和評判系統(tǒng)的控制與運(yùn)行狀態(tài)，指導(dǎo)操作人員全面掌握生產(chǎn)情況，排除故障。以科學(xué)方法評估生產(chǎn)過程能力，指導(dǎo)系統(tǒng)改進(jìn)。包括：在線與歷史數(shù)據(jù)預(yù)處理、各種統(tǒng)計控制圖、直方圖、事件觸發(fā)采樣、在線報警、過程能力分析、分析記錄等。

3.3 分控站設(shè)備：

武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)分控站由四個PLC站等組成，每個控制站選用一套用德國西門子S7-300系列PLC，并配備一臺北京昆侖通態(tài)觸摸屏，實現(xiàn)全廠自控儀表及其他設(shè)備的監(jiān)視和控制，同時各分控站與主控級操作站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，各分控站接收主控級操作站發(fā)來的各種控制命令，最終實現(xiàn)全廠所有設(shè)備的監(jiān)控，保證了全廠設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3.1 分控站設(shè)備控制功能：

按控制程序?qū)λ牴ざ蝺?nèi)的工藝過程、電氣設(shè)備進(jìn)行自動控制，同時采集工藝參數(shù)及電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

通過通信總線與中央控制室的監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行通信。向監(jiān)控管理系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)出的部分開停機(jī)命令。

在操作屏上顯示所轄工段的工藝流程圖，工藝參數(shù)，電氣參數(shù)，及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。通過功能鍵盤設(shè)定工藝參數(shù)，控制電氣設(shè)備。

就地控制：在設(shè)備調(diào)試、維修階段提供現(xiàn)場操作的手段，在意外情況下可以以最快的方式進(jìn)行現(xiàn)場緊急停車。

分站控制對象包括：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間及曝氣沉砂池、A2/O+MBR生化池、紫外線消毒池、清水池、出水泵房、污泥撇水池、污泥濃縮脫水機(jī)房、鍋爐房。

粗格柵及進(jìn)水泵房：

1、粗格柵

（1）功能：去除污水中較大懸浮物，并攔截直徑大于20mm的雜質(zhì)，確保水泵正常運(yùn)行。

（2）主要設(shè)備：旋轉(zhuǎn)式格柵2臺。

（3）運(yùn)行方式：格柵采用自動控制。根據(jù)柵前柵后水位差或格柵工作周期(時間可調(diào))控制，柵格前后的液位差由PLC自動控制清污，同時設(shè)手動控制，格柵設(shè)工況指示和故障報警系統(tǒng)，與皮帶輸送機(jī)聯(lián)動工作、延時停機(jī)。柵渣通過帶輪的垃圾小斗車收集。

2、進(jìn)水泵房

（1）功能：將污水一次提升至細(xì)格柵，以便后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。

（2）主要設(shè)備：近期配備潛污泵4臺，3用1備。

（3）運(yùn)行方式：水泵自動控制運(yùn)行，根據(jù)水位控制水泵輪流工作，設(shè)高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機(jī)。

細(xì)格柵：

(1)功能：去除污水中較大漂浮物，并攔截直徑大于6mm的固體物，以保證生物處理及污泥處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。

(2)、主要設(shè)備：設(shè)回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵2臺；無軸螺旋壓榨機(jī)一臺。(3)運(yùn)行方式：格柵自動控制根據(jù)細(xì)格柵前后水位差或格柵工作周期（時間可調(diào)）實現(xiàn)，細(xì)格柵前后的液位差由PLC自動控制清污動作，同時設(shè)手動控制。細(xì)格柵設(shè)置工況指示和故障報警系統(tǒng)。兩臺格柵共用一臺無軸螺旋壓榨機(jī)，將柵渣送至落渣斗，下滑至帶輪的垃圾小斗車中。

曝氣沉砂池：

（1）功能：去除污水中比重大于2.65，粒徑大于0.2mm的砂粒，保護(hù)后續(xù)水處理設(shè)備，防止管道淤塞。曝氣的功能是使附著在砂粒表面的污泥分離，使沉砂易于脫水，同時避免細(xì)小的有機(jī)懸浮物沉淀，確保沉砂質(zhì)量。

（2）主要設(shè)備：一臺橋式單槽刮砂機(jī)（帶撇渣裝置）；吸砂泵1臺。（3）運(yùn)行方式：橋式單槽刮砂機(jī)（帶撇渣裝置）連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，吸砂泵按程序控制定時運(yùn)轉(zhuǎn)，砂水分離器與吸砂泵同步運(yùn)轉(zhuǎn)。

A2/O+MBR生化池：

該設(shè)備間控制系統(tǒng)已有廠家提供，此方案控制不于考慮，只需要廠家提供數(shù)據(jù)采集點(diǎn)即可。紫外線消毒池：

（1）功能：進(jìn)行尾水消毒，避免尾水中細(xì)菌對水體及水生物的影響。（2）主要設(shè)備： 1套紫外線消毒模塊。

（3）運(yùn)行方式：通過安裝在模塊前后的水位差儀器監(jiān)控紫外線模塊的安全運(yùn)作。

清水池;

清水池設(shè)2座

（1）功能：儲存并調(diào)節(jié)出水量。

出水泵房:

（1）功能：用于再生水提升至再生水用水點(diǎn)。（2）主要設(shè)備：設(shè)臥式離心泵4臺（3用1備）。

（3）運(yùn)行方式：水泵自動控制運(yùn)行，根據(jù)吸水井水位控制水泵工作，設(shè)高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機(jī)。

鼓風(fēng)機(jī)房及變配電間：

（1）功能：為A/O+MBR池和曝氣沉砂池供氧，保證生物系統(tǒng)正常運(yùn)行。（2）主要設(shè)備：

生化區(qū)供氧設(shè)備：羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺（2用1備）變頻 膜區(qū)供氧設(shè)備：羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺（2用1備）變頻 同時配套空氣過濾器和起重設(shè)備。

2（3）運(yùn)行控制：鼓風(fēng)機(jī)通過生化區(qū)的DO及膜區(qū)的運(yùn)行情況進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。加藥間：

（1）功能：在好氧區(qū)前端進(jìn)行加藥除磷。

（2）主要設(shè)備：計量泵2臺，整套溶藥加藥設(shè)備，（3）運(yùn)行方式：根據(jù)實際出水水質(zhì)狀況手動控制運(yùn)行。

污泥撇水池：

（1）功能：污泥撇水池用于調(diào)蓄剩余污泥，同時為了避免剩余污泥中的磷在厭氧條件下重新釋放，控制停留時間在4h以內(nèi)。

（2）主要設(shè)備：中心傳動濃縮機(jī)2臺。

（3）運(yùn)行控制：與A2/O+MBR池排泥閥門及污泥脫水機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

污泥濃縮脫水機(jī)房：

（1）功能：對剩余污泥進(jìn)行濃縮壓濾脫水，使污泥含水率降低到盡可能低的程度，以減少污泥體積并便于裝卸作業(yè)。

（2）主要設(shè)備：帶寬2.0m帶式濃縮脫水一體機(jī)2套；每臺脫水機(jī)配備污泥螺桿泵、加藥泵、沖洗泵1套，絮凝劑調(diào)配裝置共用1套。

（3）運(yùn)行方式：與A2/O+MBR池排泥、剩余污泥泵及撇水池協(xié)調(diào)運(yùn)行。鍋爐房：

（1）功能：污水廠建筑物室內(nèi)采暖。

（2）主要設(shè)備：循環(huán)水泵兩臺(一備一用)、補(bǔ)水泵兩臺(一備一用)。（3）運(yùn)行方式：采用變頻定壓補(bǔ)水。

3.4 網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備：

中央控制室與各現(xiàn)場PLC控制站之間采用工業(yè)以太網(wǎng)通信方式，主干網(wǎng)通信速率為100Mbps，各連接站點(diǎn)通信速率為10/100Mbps自適應(yīng)，通信介質(zhì)為光纖，由于光纖為非導(dǎo)體的石英構(gòu)成，由雷電產(chǎn)生的電荷不會耦合至光纖上，從而增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)安全性能。光纖冗余交換機(jī)選用煙臺正維科技WISE6000系列交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為冗余環(huán)網(wǎng)，以大大提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

WISE6000系列是一種工業(yè)級、非管型、冗余以太網(wǎng)交換機(jī)。其獨(dú)特的FAR-Ring冗余環(huán)網(wǎng)技術(shù)為您的以太網(wǎng)絡(luò)帶來智能冗余；標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)4級設(shè)計，能夠滿足各種工業(yè)現(xiàn)場的要求；所有器件選用工業(yè)級的器件，實現(xiàn)了較高的可靠性。采用業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)方案，提供2.0G無阻塞交換帶寬。

特點(diǎn)：

WISE6000-2S(M)-6T-R------8口即插即用冗余工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)專為工業(yè)應(yīng)用設(shè)計，提供2個冗余光口和6個自適應(yīng)以太網(wǎng)電口，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，具備良好的電磁抗干擾性能。

特性：

-25℃～70℃的工作溫度

支持FAR-Ring環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議（自愈時間＜50ms）

冗余雙直流電源輸入

電源故障，可由繼電器輸出報警

鋁制機(jī)箱高效散熱，無風(fēng)扇設(shè)計

IP40防護(hù)等級

DIN導(dǎo)軌式安裝方式

通過CE、FCC、國電認(rèn)證

產(chǎn)品規(guī)格：

端口：百兆光口：2個冗余100Base-F(X)光口

百兆電口：6個10/100Base-T(X)自適應(yīng)以太網(wǎng)接口（RJ45電口）

技術(shù)：IEEE802.3, 802.3u, 802.3x,存儲轉(zhuǎn)發(fā)處理方式

MAC地址表大小：8K

組網(wǎng)：環(huán)型、星型、鏈型、相切環(huán)網(wǎng)

線纜：雙絞線：

0～100米

多模光纖：0～5km，1310nm

單模光纖：0～20km/40km/80km，1310nm/1550nm

電源：輸入電壓：DC12/24/48V雙電源或DC/AC110V/220V單電源

產(chǎn)品功耗：＜8W或12W（滿負(fù)荷）

環(huán)境：工作溫度：-25℃～70℃

存儲溫度：-40℃～80℃

相對濕度：5%～95%(無凝結(jié))

機(jī)械結(jié)構(gòu)：外殼：IP40保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，鋁制外殼

尺寸(WⅹHⅹD)：55.5mmⅹ138mmⅹ121.5mm

安裝方式：DIN導(dǎo)軌安裝

通過認(rèn)證：IEC61000-4-2防靜電（ESD）：±8KV接觸放電，±15KV空氣放電

IEC61000-4-3電磁場：10V/M（80-1000MHz）

IEC61000-4-4瞬時高壓（brust）：±4KV電源線，±4KV數(shù)據(jù)線

IEC61000-4-5浪涌電壓：±4KV（line/earth），±4KV（line/line）電源

線，±2KV數(shù)據(jù)線

IEC61000-4-6防傳導(dǎo)：10V（150KHz～80KHz FAR-Ring環(huán)網(wǎng)專利技術(shù)：

FAR-Ring環(huán)網(wǎng)專利技術(shù)能使工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)實現(xiàn)了智能冗余，允許您很簡單很方便地建立起冗余的以太網(wǎng)絡(luò)，能夠讓自動化系統(tǒng)的任意網(wǎng)段與網(wǎng)絡(luò)斷開連接的時候極快速地恢復(fù)正常。

第三篇：關(guān)于污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計方案

關(guān)于污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計方案

【摘要】本文首先介紹了系統(tǒng)簡述，然后分析了系統(tǒng)設(shè)置，最后介紹了設(shè)備選型。

【關(guān)鍵詞】污水處理廠，自控，自控系統(tǒng)，設(shè)計

一、前言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展及城市容量的擴(kuò)大，城市生活污水和工業(yè)廢水排放量逐年增多，污水處理廠成為了重要的解決污水的地方。

二、系統(tǒng)簡述

全廠的整個處理系統(tǒng)包括格柵池、提升泵池、水解酸化池、沉砂池、一體化曝氣池、人工濕地配水系統(tǒng)和消毒池等結(jié)構(gòu)。各個設(shè)備廠家僅配套各自電氣控制柜進(jìn)行控制，采用的是純電氣控制方式且各個工藝段是完全分裂的，工藝參數(shù)只能采用人工記錄的方式，有些需要取樣實驗才能得到數(shù)據(jù)。操作人員的勞動強(qiáng)度大，也不便于對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行分析。建自動化控制系統(tǒng)就是集中監(jiān)視整個污水廠的各個工藝環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動控制、報警、自動操作以及在線實時反映各工藝流程中設(shè)備運(yùn)行狀況與需要參數(shù)，提高企業(yè)管理水平。

三、系統(tǒng)設(shè)置

1、系統(tǒng)組成

全廠自動化控制系統(tǒng)遵循“分散控制、集中監(jiān)控、危險分散、數(shù)據(jù)共享”，由水質(zhì)在線自動化檢測和控制系統(tǒng)，以及過程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大部分組成。

2、系統(tǒng)要求

控制系統(tǒng)采用全開放式，支持不同計算廠家的硬件在同一網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，并支持實時多任務(wù)，多用戶的操作系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)要求使用可直埋的光纜，在出現(xiàn)故障時，可在線增加或刪除任意一個節(jié)點(diǎn)，都不會影響到其他設(shè)備的運(yùn)行和通訊。

3、系統(tǒng)功能

（一）、數(shù)據(jù)采集與控制功能

（1）各種儀表的模擬量采集，各種設(shè)備開關(guān)信號采集，在線儀表數(shù)據(jù)收集。

（2）值班人員在中控室通過計算機(jī)的鍵盤或鼠標(biāo)，根據(jù)工藝條件和控制要求，按規(guī)定時間周期設(shè)定的邏輯順序等自動地啟動或停止某些設(shè)備，或進(jìn)行交替運(yùn)行，或設(shè)定控制調(diào)節(jié)參數(shù)。

（二）、自動檢測功能

設(shè)計時是采用PLC來實現(xiàn)整個系統(tǒng)各個工藝設(shè)施的監(jiān)控。該系統(tǒng)可以自動、連續(xù)地檢測并記錄和顯示出污水處理過程的水質(zhì)參數(shù)（SS、DO、COD、PH等），過程參數(shù)（溫度、壓力、水位、流量等），電氣參數(shù)等數(shù)據(jù)，以及設(shè)備的運(yùn)行狀況（自動、手動、運(yùn)行、停止、故障、本次運(yùn)行時間、累計運(yùn)行時間、閥門開關(guān)及開度等）。實行每天24h不間斷地循環(huán)檢測采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理、歸類并以原始數(shù)據(jù)文件形式存入服務(wù)器。

（三）、故障報警及處理功能

控制系統(tǒng)有一套完整的自診斷功能，可以在運(yùn)行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息。

（四）、數(shù)據(jù)輸出功能

根據(jù)監(jiān)控采集到的數(shù)據(jù)，生成全廠的生產(chǎn)工藝流程實時動態(tài)圖，給操作人員提供清晰、友善的人機(jī)界面，反映生產(chǎn)工藝流程的實時數(shù)據(jù)，完成報警、歷史數(shù)據(jù)、歷史趨勢曲線的顯示和查詢。同時可以生成各類生產(chǎn)運(yùn)行管理報表、日報表、月報表和年報表。

4、上位機(jī)系統(tǒng)

在綜合樓二樓中央控制室內(nèi)設(shè)2臺監(jiān)控計算機(jī)，一臺作為工程師站（做編程、操作、記錄用），另外一臺作為操作員站（僅作操作、記錄用），兩站均作數(shù)據(jù)備份。為保證監(jiān)控計算機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行，并在掉電后能保存工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，減少掉電對電腦的危害，設(shè)立一套UPS系統(tǒng)，容量為5KVA，掉電后能至少保持30分鐘工作時間。另外設(shè)一套數(shù)據(jù)服務(wù)器及兩臺打印機(jī)。室內(nèi)還設(shè)置大型DLP無縫拼接大屏幕顯示系統(tǒng)（顯示面積2×2×70寸），用以直觀顯示全廠工藝流程、設(shè)備工況及主要參數(shù)值。大屏幕顯示系統(tǒng)通過與攝像監(jiān)控管理計算機(jī)相連，實時監(jiān)視全廠生產(chǎn)區(qū)域工況、主要生產(chǎn)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)控計算機(jī)主要實現(xiàn)以下功能。

人機(jī)界面：在顯示器上動態(tài)顯示全廠各工藝設(shè)備的實時運(yùn)行工況，過程控制的運(yùn)行趨勢，各處理環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)指標(biāo)，使生產(chǎn)管理人員一目了然當(dāng)前全廠生產(chǎn)運(yùn)行情況。

故障登記表：監(jiān)控管理計算機(jī)的顯示器，無論顯示何種畫面及操作人員在執(zhí)行何種操作，均在畫面的下欄處顯示故障登記表，并實時彈出新生故障警示框，使得操作人員隨時隨地都能了解污水廠的故障實況，計算機(jī)會自動把現(xiàn)場發(fā)生的故障登記入“故障登記表”中的記錄。故障分一般故障和緊急故障，如水泵過載報警等屬于一般故障，液位達(dá)到高位而未有水泵啟動、進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)超過進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)等屬于緊急故障。故障時，顯示器上警示框紅閃，并伴有5秒時長間隔報警聲。要求操作人員在3分鐘內(nèi)作出響應(yīng)，3分鐘后均改為1秒時長間隔報警聲，報警在操作人員響應(yīng)后解除。

系統(tǒng)控制：系統(tǒng)的控制方式，一般分“自動”、“手動”，“自動”還分為“自控”和“中控”。“手動”、“自動”由操作人員在現(xiàn)場控制箱上選擇，“手動”由操作人員在現(xiàn)場控制箱上啟動和停止設(shè)備?！白钥亍庇涩F(xiàn)場PLC站根據(jù)事先設(shè)定的邏輯程序依據(jù)工藝參數(shù)狀況決定設(shè)備的啟停。“中控”由中控室內(nèi)操作人員在上位機(jī)上實現(xiàn)對設(shè)備的啟停。在上位機(jī)單體構(gòu)筑物界面圖上，設(shè)置設(shè)備“啟動”和“停止”按鈕，并設(shè)置“自控”、“中控”選擇按鈕，并在設(shè)備圖案旁顯示設(shè)備控制方式狀態(tài)。

工藝參數(shù)設(shè)定：功能參數(shù)設(shè)定有兩大類，第一類是連續(xù)回路控制中的控制值設(shè)定，如進(jìn)水泵池液位值、生物池溶氧值、藥劑投加量等；第二類是報警極限設(shè)定，如泵池的高、低液位報警、主要設(shè)備的高電流報警等?？梢岳糜嬎銠C(jī)的先進(jìn)功能，優(yōu)化出污水處理的工藝參數(shù)，提供給廠長指揮調(diào)度生產(chǎn)。

生成各類報表：如設(shè)備編號登記、故障次數(shù)記錄、設(shè)備運(yùn)行累計時間記錄、大修周期的倒計時，開啟次數(shù)記錄等。對污水廠進(jìn)、出水流量、大功率電機(jī)的用電量、總用電量等主要參數(shù)進(jìn)行累計。同時可生成班報表、日報表、月報表、年報表等，自動記錄生產(chǎn)設(shè)備及工藝控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和發(fā)生的時間、排除的時間，并能自動打印報表。

生成歷史曲線：歷史趨勢曲線包括全部模擬量曲線（工藝參數(shù)、電力參數(shù)、及大功率電機(jī)的電流等），趨勢曲線不少于20條。對于液位參數(shù)顯示和報警用棒圖方式，以便精確查閱某個時間內(nèi)的趨勢。趨勢曲線可單條顯示，也可組合顯示，并用不同顏色表示。

第四篇：污水處理廠自控系統(tǒng)工藝介紹

污水處理廠自控系統(tǒng)工藝介紹

污水處理廠位于市區(qū)或市郊，出水排入河流，水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

工程采用水解－AICS處理工藝。其具體流程為：污水首先分別經(jīng)過粗格柵去除粗大雜物，接著污水進(jìn)入泵房及集水井，經(jīng)泵提升后流經(jīng)細(xì)格柵和沉砂池，然后進(jìn)入水解池。水解池出水自流入AICS進(jìn)行好氧處理，出水達(dá)標(biāo)提升排入河流。AICS反應(yīng)器為改進(jìn)SBR的一種。其工藝流程如下圖1所示：

污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計的原則

從污水處理廠的工藝流程可以看出，主要工藝AICS反應(yīng)器是改進(jìn)SBR的一種，需要周期運(yùn)行，AICS反應(yīng)器的進(jìn)水方向調(diào)整、厭氧好氧狀態(tài)交替、沉淀反應(yīng)狀態(tài)輪換都有電動設(shè)備支持，大量的電動設(shè)備的開關(guān)都需要自控系統(tǒng)來完成，因此自控系統(tǒng)對整個周期的正確運(yùn)行操作至關(guān)重要。而且好氧系統(tǒng)作為整個污水處理工藝能量消耗的大戶，它的自控系統(tǒng)優(yōu)化程度越高，整個污水處理工藝的運(yùn)行費(fèi)用也會越低，這也說明了自控系統(tǒng)在整個處理工藝中的重要性。

為了保證污水廠生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效，減輕勞動強(qiáng)度，改善操作環(huán)境，同時提高污水廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平，在充分考慮本污水處理工藝特性的基礎(chǔ)上，將建設(shè)現(xiàn)代化污水處理廠的理念融入到自控系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，本自控系統(tǒng)設(shè)計遵循以下原則：先進(jìn)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實惠、開放靈活。

自控系統(tǒng)的構(gòu)建

污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號采集控制和人機(jī)界面（監(jiān)控）設(shè)備三部分組成。自控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設(shè)備的選擇。本執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是根據(jù)工藝的要求由工藝專業(yè)確定，預(yù)留自控系統(tǒng)的接口，儀表的選擇將在后面的部分進(jìn)行描述。信號采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設(shè)備和必須通訊網(wǎng)絡(luò)的選擇。人機(jī)界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設(shè)備的選擇。

1、基本系統(tǒng)的選擇

目前用于污水處理廠自控系統(tǒng)的基本形式主要有三種DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)和基于PC控制的系統(tǒng)。從規(guī)模來看三種系統(tǒng)所適用的規(guī)模是不同。DCS系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般適用于控制點(diǎn)比較多而且廠區(qū)規(guī)模比較大的系統(tǒng)，基于PC的控制則用于小型而且控制點(diǎn)比較集中的控制系統(tǒng)。

基于PC的控制系統(tǒng)屬于高度集成的控制系統(tǒng)，其人機(jī)界面和信號采集控制可能都處于同一個機(jī)器內(nèi)，受機(jī)器性能和容量的限制，本工程廠區(qū)比較大，控制點(diǎn)較多，因此采用基于PC的控制系統(tǒng)是不太合適的。

DCS系統(tǒng)適用于模擬量多，閉環(huán)控制多的系統(tǒng)。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是適用用于控制點(diǎn)相當(dāng)較少而且特別分散的系統(tǒng)。從施工和維護(hù)的角度來看，傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)布線的工作量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)場總線系統(tǒng)。此外，現(xiàn)場總線系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)相比，還有最為重要的一點(diǎn)是開發(fā)性好，擴(kuò)展方便。

本工程的控制點(diǎn)在700點(diǎn)左右，模擬量只占20％左右，屬于規(guī)模比較小的類型，而且這些控制點(diǎn)是以工藝處理單元為界線分散在廠區(qū)各處，因此本工程采用現(xiàn)場總線作為基本控制系統(tǒng)。

2、通訊網(wǎng)絡(luò)選擇

現(xiàn)場總線系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)就是依賴網(wǎng)絡(luò)通訊，分散控制和信號采集，最大程度的減少布線，節(jié)省安裝和維護(hù)費(fèi)用。現(xiàn)場總線主要是指從現(xiàn)場控制器或IO模塊到監(jiān)控系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)。目前現(xiàn)場總線，根據(jù)通訊協(xié)議的不同可以分為很多種，比如，ProfiBus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon總線等。目前現(xiàn)場總線技術(shù)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各自的功能特點(diǎn)基本一致，因此本工程設(shè)計時選用在中小型控制系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛的ProfiBus總線。其在性價比較高，且在國內(nèi)推廣的時間長，穩(wěn)定性較高。

ProfiBus總線有三種形式DP、PA和FMS。PA總線是與智能儀表結(jié)合在一起安全性非常高的一種ProfiBus總線形式，造價比較高，常用于石油化工冶金等行業(yè)；FMS總線適用于大范圍和復(fù)雜的通訊系統(tǒng)，旨在解決通用性通訊任務(wù)，傳速速度中等；DP總線是用于傳感器和執(zhí)行器級的高速數(shù)據(jù)傳速網(wǎng)絡(luò)，不需要智能儀表配合，安全性略低于PA總線。本工程是污水處理工程，對通訊安全性的要求并不太高，通信的任務(wù)比較簡單，對系統(tǒng)的傳輸速度有一定要求。因此本工程的采用ProfiBUS－DP網(wǎng)絡(luò)，即用西門子S7系列PLC搭建整個系統(tǒng)。總線采用普通雙絞作為傳輸介質(zhì)，通訊速率可以達(dá)到12MBP。

3、現(xiàn)場站設(shè)備配置的選擇

對于ProfiBus－DP網(wǎng)絡(luò)來說只是提供了一個從現(xiàn)場到監(jiān)控層的信息通道，但信號的采集和執(zhí)行命令的下達(dá)仍然需要由控制器和現(xiàn)場的IO模塊組成的站來完成。ProfiBus－DP網(wǎng)絡(luò)是一種主從站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。整個網(wǎng)絡(luò)上最多可以有128個從站，但只有一個作為主站，所有的通訊事務(wù)都由主站來管理。主站必須要有控制器（CPU），同時也可以安裝IO采集模塊。從站有兩種方式：CPU＋I(xiàn)O模塊和通訊模塊＋I(xiàn)O模塊。第一種方式每個從站都由CPU，每個站的控制事務(wù)都由本站完成，與主站之間的通訊量比較少。第二種方式是所有的從站都沒有CPU，所有的控制事務(wù)都由主站CPU來完成，通過總線網(wǎng)絡(luò)把命令結(jié)果傳輸?shù)綇恼就瓿?，從站只是遠(yuǎn)程IO。

前述這兩種從站組成方式各有自己的特點(diǎn)。第一種方式，控制比較分散，通訊事務(wù)較小，對網(wǎng)絡(luò)的依賴不強(qiáng)，但每個站都有CPU，造價高。第二種方式，控制集中，控制事務(wù)對網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)，需要可靠的網(wǎng)絡(luò)來支撐，同時對主站CPU的性能要求高，在軟件編程和調(diào)試方面具有很大的優(yōu)勢。這兩種方式對工程的現(xiàn)場安裝布線施工影響比較少。

本工程控制點(diǎn)的規(guī)模施工調(diào)試工期比較短，選用了性價比比較高的第二種方式作為從站的組成方式即由西門子IM153通訊模塊和S7 300系列IO模塊組成，主站CPU選用S7 315-2DP系列。

4、人機(jī)界面設(shè)備的選擇

人機(jī)界面設(shè)備是直接與操作管理人員進(jìn)行交流的監(jiān)控視備，一般由兩部分組成，即現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備和中控室監(jiān)視設(shè)備?，F(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備可以是PC機(jī)或是觸摸屏，中控室監(jiān)視設(shè)備一般由工控機(jī)、模擬屏或投影儀等組成。監(jiān)視設(shè)備應(yīng)在兼顧投資的情況下，保證操作管理人員可以對整個污水處理廠全面直觀的監(jiān)視與控制。

現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備一般在比較重要的單元或控制事務(wù)比較大的從站中設(shè)置，以便操作人員及時對現(xiàn)場情況進(jìn)行處理。本工程的從站的規(guī)模比較少，廠區(qū)大小從操作距離來看并不大，同時現(xiàn)場操作間內(nèi)均設(shè)有有線電話，因此可在不設(shè)不設(shè)現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)的情況下保證現(xiàn)場與中控室的聯(lián)絡(luò)暢通。

中控室監(jiān)視設(shè)備是全廠的指揮和信息處理中心，其作用不言而喻。中控室監(jiān)視設(shè)備比較傳統(tǒng)的做法是模擬屏加工控機(jī)的方式，這種方式造價比較高且復(fù)雜。隨著多屏卡功能的不斷完善，現(xiàn)場又出現(xiàn)了工控機(jī)多屏顯示加投影儀的模式。多屏卡的安裝使得一臺工控機(jī)可以同時拖動多臺顯示器，并顯示不同畫面，不同的工段可以同時顯示，保證了操作人員監(jiān)視的全面性。投影儀可以把所需要的任何畫面進(jìn)行放大顯示，也可以供人參觀。第二種方式的造價要遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)做法。

5、其它

成套設(shè)備的耦合

本工程中鼓風(fēng)機(jī)為高速離心風(fēng)機(jī)，脫水機(jī)為2000mm帶寬脫水機(jī)，均為大型設(shè)備。這些大型設(shè)備是由許多輔助電動部分與主機(jī)共同工作完成鼓風(fēng)機(jī)和脫水機(jī)的正常工作。本工程設(shè)計要求大型設(shè)備都單獨(dú)配有自己小型的控制器，由供應(yīng)商根據(jù)自己的經(jīng)驗編制相關(guān)程序并預(yù)留ProfiBus－DP接口，最終成為整個自控系統(tǒng)的一個從站。這樣就其它大型設(shè)備自控系統(tǒng)與整個自控系統(tǒng)無縫連接，減少了不同供應(yīng)商之間任務(wù)的交叉重疊。

監(jiān)控軟件的選擇

監(jiān)控軟件是人機(jī)交流的橋梁和翻譯，是保證整個自動控制系統(tǒng)易操作、易維護(hù)最重要的部分。應(yīng)選用成熟、先進(jìn)并應(yīng)用廣泛的知名監(jiān)控軟件，本項目選用亞控kingview組態(tài)軟件。

自控控制系統(tǒng)與管理層的銜接

自控系統(tǒng)操作與污水處理廠管理層的銜接主要是把自動控制系統(tǒng)收集到的全廠信息可以順利傳輸?shù)焦芾韺佑嬎銠C(jī)，管理人員可以在線查看污水處理廠的運(yùn)行狀況并調(diào)用相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。隨著監(jiān)控軟件的供應(yīng)商對INTERNET技術(shù)的不斷應(yīng)用開發(fā)，監(jiān)控軟件都可以通過局域網(wǎng)或INTERNET廣域網(wǎng)進(jìn)行信息發(fā)布，管理層或授權(quán)用戶在任何可以上INTERNET網(wǎng)的地方便可瀏覽運(yùn)行狀況。而所使用MS IE瀏覽器的安全性問題已經(jīng)得到解決。

冗余問題

由于本工程為污水處理廠工程，其安全性和可靠性要求并不嚴(yán)格，本設(shè)計沒有對通訊網(wǎng)絡(luò)和控制器進(jìn)行冗余配置，只對上位工控機(jī)采用了雙機(jī)熱備配置。筆者認(rèn)為在資金允許的情況下，應(yīng)對主控制器進(jìn)行冗余配置。

自控系統(tǒng)的站點(diǎn)劃分

根據(jù)污水處理工藝的工作原理以空間分別特點(diǎn)，在布線最小、功能完整的情況下對全廠的站點(diǎn)進(jìn)行了劃分，子站為泵房站、水解池站、1號改進(jìn)SBR站、2號改進(jìn)SBR站、脫水機(jī)房站和鼓風(fēng)機(jī)房站。泵房子站負(fù)責(zé)提升泵房、粗格柵、細(xì)格柵和沉砂池的數(shù)據(jù)處理，脫水機(jī)房站除負(fù)責(zé)脫水機(jī)房外，集泥池、濃縮池也歸在該站內(nèi)，其余子站負(fù)責(zé)各自的工藝單元。主站為變電所站，設(shè)在變電所內(nèi)。

自控特點(diǎn)：

1、低投資：投資少

本工程除一些精度要求高的在線監(jiān)測儀表(污泥濃度計、溶解氧儀和液位計)為進(jìn)口儀表外，其余部分在線儀表實現(xiàn)國產(chǎn)化，節(jié)省了一部分投資費(fèi)用。

另外，從工藝控制角度看，省去了一些不影響工藝運(yùn)行要求的在線儀表，如ORP計、氣體流量計等。不設(shè)現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備的也是降低投資的重要原因之一。

在自控系統(tǒng)的總線技術(shù)選取上、現(xiàn)場I/O控制設(shè)備和上位監(jiān)控設(shè)備的選取上，均采用了性價比較高的產(chǎn)品。如PLC采用西門子S7-300系列等。

本自控系統(tǒng)從以上幾點(diǎn)節(jié)約了大量的費(fèi)用。

2、低費(fèi)用：運(yùn)行費(fèi)用低

在占全廠能耗90%的原水提升和鼓風(fēng)曝氣這兩個環(huán)節(jié)上，依托自動控制系統(tǒng)，進(jìn)水段實現(xiàn)恒液位、變流量控制，由大功率變頻裝置拖動大流量潛污泵，完全涵蓋了500-3000m3/h的流量范圍，克服了多臺泵切換啟停，流量突變對后續(xù)工藝的水力沖擊，也達(dá)到節(jié)能的目的，立式潛污泵的提水電耗為4.75kwh/km3。

占全廠能耗75%以上的鼓風(fēng)機(jī)選用單級高速離心風(fēng)機(jī)，通過控制進(jìn)口導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié)風(fēng)量，從而降低能耗，具體的作法是在夜間小水量和過渡工序時自動減小供氣量。

鼓風(fēng)曝氣控制畫面：

鼓風(fēng)曝氣控制畫面：

本自控工程在上位軟件二次開發(fā)過程從人性化角度出發(fā)，提高自控系統(tǒng)的可操作性，使管理者在任意時間和地點(diǎn)可對工藝系統(tǒng)進(jìn)行全方面的監(jiān)控，及時了解到處理系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)劣狀態(tài)。

投資

本工程自控系統(tǒng)的預(yù)算費(fèi)用約占污水處理廠總投資的5%左右。與其它污水處理廠相比，本工程的自控系統(tǒng)投資是中等偏下，性價比較高。

結(jié)束語

污水處理廠自控系統(tǒng)是根據(jù)工藝要求在確定的設(shè)計原則下進(jìn)行設(shè)計，既保證污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又盡可能的降低了工程的造價投資。

污水處理廠自控系統(tǒng)是整個污水處理工程的重要組成部分，其設(shè)計好壞與控制設(shè)備選擇是否適當(dāng)，不僅關(guān)系著自控系統(tǒng)的性價比的高低而且對以后整個污水處理廠運(yùn)行維護(hù)的難易有著重要影響。

第五篇：集智達(dá)PLC在污水處理廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

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集智達(dá)PLC在污水處理廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、系統(tǒng)概述：

污水處理廠的自控系統(tǒng)由PLC站與監(jiān)控操作站控制管理系統(tǒng)組成的自控系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)兩大部分組成。前者遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則；后者遵循“工藝必需、先進(jìn)實用、維護(hù)簡便”的原則。

為了滿足污水處理廠工程實現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，才能保證本廠設(shè)備的安全、正常、可靠運(yùn)行。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：

2.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

污水處理廠自控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制方式。該控制系統(tǒng)共分為主控級(中控室)和現(xiàn)地控制層（分控站）。實現(xiàn)相應(yīng)控制層設(shè)備的監(jiān)視、操作、控制和網(wǎng)絡(luò)通訊連接。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

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2.2 中控室

中央控制室的監(jiān)控管理操作站系統(tǒng)完成全廠的自動控制。包括兩套互為熱備的監(jiān)控工作站、印機(jī)、UPS電源。中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纜與各現(xiàn)場控制PLC站連接。這兩套工作站為熱冗余配備，可以分別側(cè)重監(jiān)測或組態(tài)功能，故障時互為備用，具有靈活的運(yùn)行方式。

為觀顯示全廠工藝過程全貌，方便管理，在中控制室設(shè)立了電動投影屏幕和投影儀，顯示全廠工藝流程圖和主要參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

通過大容量的UPS 為中央控制室的所有設(shè)備提供了高質(zhì)量的電源。

2.3分控站

每個分控站配置一套PLC控制柜。柜內(nèi)包括可編程序控制器、操作員界面HMI、24VDC電源裝置、冗余光纖交換機(jī)、電源防雷過電壓保護(hù)裝置、小型斷路器、接線端子、小型繼電器，安裝連接纜線和附件等。

根據(jù)污水廠工藝特點(diǎn)，構(gòu)筑物的布置和現(xiàn)場控制的分布情況，設(shè)置四個PLC現(xiàn)場子站，PLC現(xiàn)場子站選用可編程序控制器（PLC），PLC為模塊化結(jié)構(gòu)，硬件配置較靈活，易于擴(kuò)展，軟件編程方便。并且PLC子站與相應(yīng)的MCC置于同一地點(diǎn)，節(jié)省其間電纜。當(dāng)中控室監(jiān)控工作站故障退出運(yùn)行或通道故障使分控站控制單元和主控級監(jiān)控工作站通訊中斷時，各現(xiàn)地控制單元能獨(dú)立運(yùn)行，進(jìn)行控制和監(jiān)視，提高運(yùn)行可靠性。

2.4 控制系統(tǒng)特點(diǎn)

? 由于控制設(shè)備的分布特點(diǎn)及控制的獨(dú)立性，采用現(xiàn)地元件層實現(xiàn)自動化儀表的數(shù)據(jù)采集，采用現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)了相對獨(dú)立設(shè)備的本體控制；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負(fù)荷，有利于各級控制設(shè)備監(jiān)控功能的合理分配和利用；

? 由于各現(xiàn)地控制單元相對獨(dú)立，并且能夠脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，特別是在集控層總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓時，能夠保證現(xiàn)地單元可靠地運(yùn)行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性；

[鍵入文字]

? 采用分層分布式控制方式，使得總線網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷減少、通訊誤碼率大大降低，解決了數(shù)據(jù)通訊的瓶徑問題，同時使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰、檢修維護(hù)更方便；

采用分層分布式控制方式，該控制系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性，若需對系統(tǒng)擴(kuò)展，只要將接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層中即可，不會影響到集控層網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和操作。