組態(tài)王在污水處理自動化監(jiān)控系統(tǒng)的應用

［摘要］：［關鍵詞］： 組態(tài)王 電機 流量計 直流調(diào)速一、系統(tǒng)概述
污水處理自控系統(tǒng)的控制級別設置為三層：
第一層 現(xiàn)場手動控制
在各電氣站點設置現(xiàn)場手動控制箱，可單獨啟停各測試設備及各執(zhí)行機構(gòu)。
第二層 PLC邏輯聯(lián)動控制
由PLC根據(jù)現(xiàn)場各測試設備采集的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)設備運行邏輯關系，自動控制各站點內(nèi)的電氣設備運行狀態(tài)。
第三層 中央控制
計算機監(jiān)測、修改PLC控制參數(shù)、上位機點動控制，實現(xiàn)實時監(jiān)控。
手動控制及自動控制可以分別通過機房或中央控制室的“手自動轉(zhuǎn)換開關”進行切換。這樣的控制方式能最大限度地保證污水處理裝置安全操作的需要。
中央控制計算機能對整個系統(tǒng)的污水處理過程進行實時監(jiān)測與控制，隨時跟蹤接收PLC的數(shù)據(jù)信號，能對各種類型模擬量進行巡回檢測，對各種類型故障進行報警或不達標報警。
并具備實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的分析及處理能力，對主要工藝流程進行動態(tài)模擬、趨勢分析、制表打印、繪制曲線；對主要數(shù)據(jù)永久性保存。且在CRT上顯示整個工藝流程或局部環(huán)節(jié)的直觀動態(tài)彩色畫面，并通過嵌入式大屏幕，動態(tài)顯示工藝流程各主要部件的運行狀態(tài)。
借助電話線路及MODEM卡或GPRS/CDMA網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程監(jiān)測，監(jiān)視整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，便于快速解決問題排除故障。

二、在線實時工藝控制
內(nèi)容包括：
磷鹽加藥量控制 根據(jù)電磁流量計輸入量，由PLC的輸出模塊，控制調(diào)節(jié)池的磷營養(yǎng)鹽加藥量（控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。

pH值控制 由PLC根據(jù)在線PH計測定的輸入量，控制純堿加藥量，構(gòu)成閉環(huán)控制。

甲醇加藥量控制 根據(jù)電磁流量計輸入量，由PLC的輸出模塊，控制缺氧池的甲醇加藥量（控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。

純堿加藥量控制 根據(jù)電磁流量計輸入量，由PLC的輸出模塊，控制氧化池的純堿加藥量（控制定量投加泵），構(gòu)成閉環(huán)控制。

進水氨氮濃度控制 由PLC根據(jù)在線氨氮儀輸入量，控制甲醇加藥量，構(gòu)成閉環(huán)控制。

好氧池溶解氧控制 由PLC根據(jù)在線氧氣流量計輸入量，控制供氧泵供氧量。

進水溫度控制 由PLC根據(jù)水溫測定探頭輸入量，控制進水溫度。

污泥泵啟?？刂?由PLC輸出控制污泥泵的啟停開關。

加藥泵液位控制 由PLC根據(jù)超聲波液位計輸入量，控制水泵啟停時間。

三、沉池排泥程序控制

主要設備運行參數(shù)監(jiān)控等
聲光報警
可實時顯示最新報警點的報警信息，同時伴有聲光報警，按下消警按鈕后，可消除報警聲音。并按時間順序排列，自動記錄在計算機的報警數(shù)據(jù)庫中。
報警級別可分三級：一般報警；嚴重報警；致命故障；
一般報警時，僅給出警告，以供參考，設備仍舊按即定程序進行。
嚴重報警時，系統(tǒng)除報警外，該部分設備自動切換到備用設備，其余設備仍舊按即定程序進行。
致命故障時，系統(tǒng)除報警外，自動將系統(tǒng)切換到手動狀態(tài)。

四、軟件系統(tǒng)編制
1、自動化組態(tài)軟件選用KingView， 該軟件的設計支持建立獨立式和分布式應用程序。獨立式應用程序指的是每個監(jiān)視的系統(tǒng)只使用一個操作者界面（OI），如污水處理控制，獨立式的應用程序通常更容易配置，小到?jīng)]有網(wǎng)絡，只需要簡單的維護。而分布式應用程序復雜得多，常常有好幾層網(wǎng)絡。典型的分布式應用程序有一個中央控制室計算機，集中式數(shù)據(jù)存儲和一群與中央控制室計算機互相作用的客戶站， KingView提供許多建立和維護分布式應用程序非常便利的功能。

KingView包括以下功能：
· 分布式報警系統(tǒng):
新的分布式系統(tǒng)可同時支持多個報警服務器或“報警供應器”。使操作人員可以同時觀察、了解多個遠程地點的信息。
· 分布式歷史記錄:
分布式歷史趨勢系統(tǒng)使你能動態(tài)地給趨勢圖表的每個筆確定不同的歷史文件數(shù)據(jù)源。
· 動態(tài)分辨率轉(zhuǎn)換
可以在一種分辨率下開發(fā)應用程序，而無需改動應用程序就能在另一種分辨率下運行它。應用程序還可以不按顯示分辨率而按用戶定義的分辨率運行。
·動態(tài)引用定址
可以通過改變數(shù)據(jù)源的引用字段來動態(tài)地尋址標記名的多個數(shù)據(jù)源。
·網(wǎng)絡應用程序開發(fā)
新的遠程開發(fā)功能提供了大型、多節(jié)點的安裝，包括從一個開發(fā)工作站上修改網(wǎng)上的所有節(jié)點的能力。

2、動態(tài)鏈接庫
PLC與PC機的I/O通訊編程：

數(shù)據(jù)的更新通過通訊模塊傳送到各個數(shù)據(jù)處理輸入輸出接點上，實現(xiàn)各個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)刷新，當通訊發(fā)生故障應具有故障判斷和故障恢復功能，要考慮數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全保證措施，即提供“冗余（redundancy）”存儲方式。

動態(tài)鏈接庫可供各種應用程序調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的過程，完成窗口與圖形的顯示、內(nèi)存管理等任務。應用程序編程接口（Application Programming Interface）使操作系統(tǒng)能支持并供應用程序?qū)υO計窗口、設計控件進行控制。

3、運行及監(jiān)控軟件包（過程指令模塊）
運行及監(jiān)控軟件的模塊功能：
a) 提供對模擬數(shù)據(jù)量及開關量讀寫，允許用戶設置報警極限并確認報警；
b) 將模擬輸入量與用戶自定義值進行比較，調(diào)節(jié)過程變量接近設定值；
c) 根據(jù)各路模擬量值或操作員輸入，輸出相應的數(shù)字式開關量；
d) 提供動態(tài)過程仿真，包括根據(jù)數(shù)字近似值或經(jīng)驗值產(chǎn)生提前或滯后量；
e) 從不同的數(shù)據(jù)源采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫需要的格式；
f) 執(zhí)行邏輯控制，檢測事件，根據(jù)需求對數(shù)據(jù)庫進行寫操作；
g) 可以根據(jù)報警定義檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生報警，讀取網(wǎng)絡報警啟動隊列并使用報警匯總。

4、編制應用程序顯示界面
利用Kingview組態(tài)軟件編制以下動態(tài)顯示界面：
a) 污水處理監(jiān)控系統(tǒng)總圖；
b) 污水處理裝置動態(tài)工藝流程圖；
c) 污水處理裝置自動控制系統(tǒng)圖；
d) 污水處理裝置動力配電系統(tǒng)圖；
e) 各主要設備運行動態(tài)圖；
f) 各主要單體工藝運行動態(tài)圖；
g) 歷史紀錄顯示表圖；
h) 報警記錄顯示表圖；
i) 系統(tǒng)自診斷圖等。

5、編制數(shù)據(jù)庫：調(diào)用數(shù)據(jù)庫對象鏈接接口（ODBC）
a) 根據(jù)用戶測點表編制數(shù)據(jù)字典，定義各類變量及其作用域；
b) 創(chuàng)建表結(jié)構(gòu)和查詢方式，運用SQL語言，支持ODBC；
c) 編寫和調(diào)試表單、報表、菜單、報警界面、趨向組圖界面及工具欄；
d) 為維護數(shù)據(jù)庫的安全性，創(chuàng)建類庫（包括：應用程序級、表單級、控制級）；
e) 定時處理數(shù)據(jù)流，并設定不同層次操作員的權限。

6、PLC編程
在PC機上，根據(jù)工藝運行流程的邏輯關系，可借助SYSMAC支持軟件及CVM1系列梯形圖支持軟件的程序和數(shù)據(jù)進行再次開發(fā)與編程。