1．引言：
引言：隨著工業(yè)的發(fā)展,，人們的物質(zhì)生活的提高,，同時(shí)也產(chǎn)生了對我們的生活環(huán)境的污染。環(huán)境是人類賴以生存的空間,，是人類索取基本生活物質(zhì)的寶庫,。一旦被破壞，被污染則直接影響人類的生活和發(fā)展,。因此,，對環(huán)境污染的治理將是不可或缺的一項(xiàng)重要工作。為此我提出如下的設(shè)計(jì),。
2．系統(tǒng)介紹：
2.1系統(tǒng)構(gòu)成：
為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,，設(shè)計(jì)中采用了兩級控制方案對整套污水處理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，上位機(jī)選用兩臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī),，下位機(jī)可選用Omron公司PLC,，系統(tǒng)構(gòu)成擬如下圖：
上位機(jī)的作用是提供一個(gè)人機(jī)交互界面，使操作人員可以通過CRT和模擬屏直觀的了解現(xiàn)場各工藝參數(shù)及故障報(bào)警,，根據(jù)生產(chǎn)需要發(fā)出相應(yīng)的控制指令,。另外可以使用大容量存儲(chǔ)器記錄歷史數(shù)據(jù)，為提高生產(chǎn)效率制定新的生產(chǎn)方案提供可靠的依據(jù),。控制核心采用PLC,，其特點(diǎn)是體積小,、功能多、可靠性高,。編程后的 PLC能夠按照內(nèi)部程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,，程序啟停現(xiàn)場設(shè)備。
由于現(xiàn)場監(jiān)控點(diǎn)多,、布局分散,，且各工序工藝獨(dú)立，為簡化電纜鋪設(shè),、降低系統(tǒng)成本,、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，采用兩臺(tái)PLC對生產(chǎn)工藝進(jìn)行監(jiān)控,。其中主PLC控制提升泵站,、沉砂池、氧化溝,、二沉池,、回流污泥泵站的所有設(shè)備及傳感器。從PLC控制剩余污泥泵站,、儲(chǔ)泥池,、加藥間、脫水間的所有設(shè)備及傳感器,。主,、從 PLC數(shù)據(jù)通過Control-Link總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,。
操作人員通過上位機(jī)向PLC發(fā)出相應(yīng)的控制指令后,，由PLC對現(xiàn)場進(jìn)行直接控制。此時(shí)即便上位機(jī)出現(xiàn)故障（如死機(jī),、掉電等）,，也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，這樣做大大提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性,。PLC與上位機(jī)的通訊采用RS485方式,，這種方式傳輸距離遠(yuǎn)，技術(shù)可靠,。
2.2測控方式：
整套污水處理流程可有多個(gè)監(jiān)控點(diǎn),，包括液位、PH值,、溶氧,、濁度、頻率,、泵運(yùn)行狀態(tài)等,。
各模擬量參數(shù)通過相應(yīng)的變送器輸出4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號，通過屏蔽電纜接至PLC的AI模塊,。各模擬量輸出控制信號是以4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號,，從 PLC的AO模塊通過屏蔽電纜接至相應(yīng)設(shè)備。這些設(shè)備包括變頻器、啟閉閥門,。數(shù)字輸入信號為24V直流電信號,，通過電纜接至PLC的DI模塊。數(shù)字輸出控制信號為24V直流電信號,，從PLC的DO模塊通過電纜接至現(xiàn)場設(shè)備,。每臺(tái)現(xiàn)場設(shè)備原則在其相應(yīng)現(xiàn)地箱上輸出有三個(gè)狀態(tài)信號：故障、運(yùn)行/停止,、手動(dòng)/自動(dòng),；和一個(gè)啟動(dòng)信號。為了使現(xiàn)場與PLC完全隔離,，PLC所有數(shù)字量模塊與現(xiàn)地箱中間必須加輔助繼電器,。所有輸出信號（包括模擬量和數(shù)字量）由PLC內(nèi)部程序或上位機(jī)指令控制
2.3軟件設(shè)計(jì)：
2.31上位機(jī)軟件：
上位機(jī)軟件可采用的是“三維力控”的組態(tài)軟件組為開發(fā)平臺(tái)，它集控制技術(shù),、數(shù)據(jù)庫技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù),、圖形技術(shù)于一身,，包含動(dòng)態(tài)顯示、報(bào)警,、控件,、趨勢、網(wǎng)絡(luò)通訊等組件,，用戶只需編寫少量的代碼即可生成高質(zhì)量的控制系統(tǒng),。整套系統(tǒng)建設(shè)有多幅實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，包括系統(tǒng)總貌,、提升泵站與除砂池,、 1#氧化溝、2#氧化溝,、二沉池,、泥路、加藥脫水間,。其通過指示燈表明設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),。在電機(jī)運(yùn)行方式為手動(dòng)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊畫面下排電機(jī)啟動(dòng)按鈕可遠(yuǎn)程啟動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備,。傳感器的瞬時(shí)值依據(jù)實(shí)際安裝位置被分別標(biāo)注到不同的分布工藝流程圖中,，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)被做成相應(yīng)分布圖的子畫面，可在分布工藝流程圖中直接點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入,。整個(gè)軟件界面呈樹狀排列，查閱、操作簡便,。數(shù)據(jù)庫是上位機(jī)監(jiān)控軟件的核心所在,，因此必須依據(jù)實(shí)際需要首先將其建設(shè)好，然后將各功能模塊進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合,。實(shí)際編程過程中在定義變量時(shí),，記錄可設(shè)定為不計(jì)錄、數(shù)據(jù)變化時(shí)記錄和定時(shí)記錄,，要根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的設(shè)置,，從而節(jié)省存儲(chǔ)空間。報(bào)表分為實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表2種,。
2.32 PLC軟件和觸摸屏軟件
使用歐姆龍的CX-PROGRAM 3.1對主,、從PLC分別進(jìn)行編程。必須注意：由于兩臺(tái)PLC是通過Control-Link總線連接,，為了使所有數(shù)據(jù)共享,，必須為兩臺(tái)PLC開辟地址連續(xù)的數(shù)據(jù)共享區(qū)，所有變化的數(shù)據(jù)在這一區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)刷新,。觸摸屏軟件界面同樣采用樹形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，依據(jù)不同的生產(chǎn)工藝區(qū)，將所有控制設(shè)備分成：提升泵站,、沉沙除沙池,、1＃氧化溝、2＃氧化溝,、二沉池,、回流污泥泵站、剩余污泥泵站,、儲(chǔ)泥池,、加藥間、脫泥間設(shè)備,。所有傳感器量均歸屬于各自的子界面,。觸摸屏的另一個(gè)特點(diǎn)是主、從PLC各自掛接的觸摸屏可以完全互換,，它們公用一套軟件,，這主要得益于Control-Link的數(shù)據(jù)共享機(jī)制。
3結(jié)束語：
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控,、故障報(bào)警,、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢、報(bào)表的顯示和打印等多項(xiàng)功能,，且用戶界面操作良好,，易于學(xué)習(xí),。系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性,。通過以上設(shè)計(jì)可使,，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了管理水平,。該項(xiàng)設(shè)計(jì)為城市污水處理全自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供了極好的物質(zhì)參考,。
參考文獻(xiàn)
1． 監(jiān)控組態(tài)軟件及應(yīng)用。清華大學(xué)出版社
2． 歐姆龍CS1系列可編程控制器