4PLC、APPLICOM卡及InTouch在杭州九溪水廠的應(yīng)用
時(shí)間:2008-05-22 10:40:00來源:ronggang
導(dǎo)語:?采用的是Telemecanique公司的可編程序控制器和Wonderware公司的InTouch監(jiān)控軟件,整套系統(tǒng)較好的考慮了水廠的實(shí)際情況,采用了冗余的通訊方式,雙網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),大大提高了供水的安全性,可靠性
一、概述:
九溪水廠座落在杭州市西南面錢塘江畔的珊瑚沙,總設(shè)計(jì)規(guī)模為日供水60萬噸,為浙江省最大的水廠。其中的杭州西區(qū)凈水廠工程,日供水30萬噸,是杭州市的重大城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,由法國得利滿公司總承包,于2000年3月投產(chǎn)運(yùn)行。
整個(gè)水廠的自控系統(tǒng)也由法國得利滿公司整體設(shè)計(jì),采用的是Telemecanique公司的可編程序控制器和Wonderware公司的InTouch監(jiān)控軟件,整套系統(tǒng)較好的考慮了水廠的實(shí)際情況,采用了冗余的通訊方式,雙網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),大大提高了供水的安全性,可靠性。
二、PLC以及InTouch監(jiān)控軟件的主要功能
1、通訊
九溪水廠PLC及上位機(jī)的系統(tǒng)分布圖
整個(gè)自控系統(tǒng)設(shè)有7個(gè)PLC站,采用TSX P67/87 455 型PLC,各PLC站均配置ETH107通訊卡,采用ETHWAY協(xié)議通過光纖為主干網(wǎng)的以太網(wǎng)與中控室主機(jī)WSG1、WSG2配置的APPLICOM數(shù)據(jù)采集卡交換數(shù)據(jù),以此實(shí)現(xiàn)主機(jī)數(shù)據(jù)的刷新與命令的執(zhí)行。同時(shí)各子站還設(shè)有上位機(jī),均配置3COM以太網(wǎng)卡采用NETDDE協(xié)議通過同一個(gè)光纖以太
網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)3COM以太網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)交換,可顯示全廠各站畫面數(shù)據(jù),當(dāng)子站與主機(jī)之間出現(xiàn)通訊故障時(shí),各子站的上位機(jī)將通過ETHWAY協(xié)議與自己站的PLC進(jìn)行通訊,確保暢通。同時(shí)各子站PLC也可以通過FIPWAY網(wǎng)絡(luò)與中控室的PLC6進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與命令的執(zhí)行。
2、PLC功能介紹:
PLC通過相應(yīng)的模擬量、開關(guān)量輸入卡采集各種一次儀表以及反應(yīng)各類執(zhí)行設(shè)備狀態(tài)的電信號數(shù)據(jù)(4~20mA),PLC對其中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,一方面將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī),另一方面將有關(guān)數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的模擬量、開關(guān)量輸出卡傳送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作,對于由上位機(jī)發(fā)出的命令則通過PLC 進(jìn)行重新組態(tài)后輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu),控制其動作。
本系統(tǒng)采用3種控制方式;分別為全自動操作、plc遠(yuǎn)程手動操作和手動操作。系統(tǒng)主要以全自動控制方式為主,下面以聚合氯化鋁(PAC)計(jì)量泵的控制為例,介紹3種控制方式?;炷齽┑耐都又苯佑绊懙匠鰪S水最基本的指標(biāo)濁度的好壞,混凝劑是水廠中主要的原材料消耗,如何合理、高效的投加混凝劑一直以來都是凈水水處理方面研究的目標(biāo)。九溪水廠采用PAC作為凈水混凝劑,通過隔膜計(jì)量泵對其進(jìn)行投加,計(jì)量泵可以通過兩個(gè)參數(shù)來調(diào)節(jié)其投加量,分別為頻率和沖程。在全自動模式下計(jì)量泵的頻率由進(jìn)水的流量來進(jìn)行控制,泵的頻率隨著流量的變化而調(diào)整,計(jì)量泵的沖程則由游離電位測定儀(SCD)來控制,當(dāng)原水濁度出現(xiàn)變化時(shí),SCD檢測到相應(yīng)的電信號后傳送到PLC,PLC經(jīng)過P.I.D調(diào)節(jié)器的運(yùn)算后向計(jì)量泵發(fā)出調(diào)整沖程的命令,此過程中的流量、頻率、沖程、SCD的數(shù)據(jù)均通過Intouch在上位機(jī)上動態(tài)的顯示出來,便于操作人員監(jiān)控;plc遠(yuǎn)程手動操作則由操作人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)在上位機(jī)監(jiān)控軟件中輸入相應(yīng)的頻率及沖程,通過PLC后輸出到計(jì)量泵;手動操作是操作人員直接在MCC低壓開關(guān)屏上對計(jì)量泵進(jìn)行調(diào)節(jié),此過程不經(jīng)過PLC以及監(jiān)控軟件。
3、監(jiān)控軟件(InTouch)的功能介紹:
1) 提供生產(chǎn)工藝過程流程分布、液位模擬量顯示、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等動態(tài)畫面。據(jù)此操作人員或技術(shù)人員可以對整個(gè)水廠的工藝生產(chǎn)以及設(shè)備運(yùn)行情況有一個(gè)詳細(xì)而形象的了解。
2) 系統(tǒng)主要參數(shù)以及設(shè)備的報(bào)警信號記錄。記錄的信息可以供技術(shù)人員參考,以分析儀器儀表、設(shè)備的運(yùn)行情況,掌握第一手的資料,用于改進(jìn)工藝控制,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。報(bào)警信息以顯眼的紅色閃爍出現(xiàn),提醒操作人員采取相應(yīng)的措施,同時(shí)報(bào)警信息中還給出了報(bào)警的時(shí)間、故障的可能原因以及故障的現(xiàn)狀。
3) 可以通過鍵盤(鼠標(biāo))直接控制現(xiàn)場的設(shè)備,如啟動或停止水泵、刮泥橋、排泥閥等。
4) 進(jìn)入系統(tǒng)的口令保護(hù)。以免非工作人員進(jìn)入系統(tǒng)或隨意中斷運(yùn)行中的系統(tǒng),可以根據(jù)不同的登陸級別,實(shí)現(xiàn)控制本站的PLC控制設(shè)備到全廠的PLC控制設(shè)備的動作和參數(shù)修改。
5) 數(shù)據(jù)動態(tài)刷新余數(shù)據(jù)庫維護(hù)。對于不同的靜態(tài)畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)動態(tài)刷新,加上新的動態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),構(gòu)成了帶動態(tài)顯示點(diǎn)的工藝畫面;數(shù)據(jù)庫的維護(hù)通過對存放歷史趨勢數(shù)據(jù)的環(huán)形隊(duì)列進(jìn)行移位,用新數(shù)據(jù)代替舊數(shù)據(jù),使環(huán)形隊(duì)列中始終保存到當(dāng)前時(shí)刻為止30天內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。
三、結(jié)束語
九溪水廠自2000年3月投產(chǎn)以來,利用先進(jìn)自動控制系統(tǒng),基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全自動化運(yùn)行,大大減少了操作人員的工作量,降低了員工的勞動強(qiáng)度,自動化程度的提高使生產(chǎn)一線人員由原來的11人減少到了現(xiàn)在的7人,實(shí)現(xiàn)了沉淀池、濾池、污水泵房等生產(chǎn)點(diǎn)的無人化作業(yè),對于氯、氨、礬等藥劑的投加也實(shí)現(xiàn)了全自動控制,節(jié)約了原材料的消耗,降低了制水成本,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
在取得優(yōu)良經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),高度的自動化運(yùn)作、良好的管理也帶來了很好的社會效益,PLC在凈水處理廠的應(yīng)用,帶動了周邊水廠的自動化改造,推動了本行業(yè)、本地區(qū)的科學(xué)進(jìn)步,提高了人們的生活質(zhì)量。2000年8月,在廠內(nèi)建立了“生命之源”水文化展覽廳以來,九溪水廠先后接待各級領(lǐng)導(dǎo)、城建專家、兄弟單位、大專院校及社會各界近200批次,得到了較高的評價(jià),九溪水廠還被命名為“杭州市愛國主義教育基地”、“杭州市環(huán)境教育基地”、“杭州市市政公用局文明基地”。