一、簡介
為確保污水處理過程的質量和出水水質符合標準，需要提高污水泵站的自動化水平。因威海污水泵站存在控制設備集中、空氣潮濕等客觀環境因素，自控系統采用了“集中監測、控制”的設計原則。結合工藝需求和自控產品選擇遵循的原則，使用力控監控組態軟件作為上位監控軟件、西門子S7-300作為PLC控制系統。
二、系統設計要求
根據現場環境和行業規范，要求系統可靠性高、容錯性好、易于操作、便于擴展和維護。
三、實現方案
泵站整個檢測儀表與控制系統分為三大層次：
◆就地控制及現場檢測：按扭控制、各種傳感器及變送器；
◆PLC自動控制：西門子（S7-300系列）；
◆中央控制監視設備：操作站、打印機。
控制模式為：格柵運行由格柵前后的水位差值來自動控制，但超過一定時限后轉由時間控制器控制。泵房污水泵的開啟根據集水池的水位值自動控制運行泵的輪值。計時累積及備用泵的自動投入均可自動選擇或人為重新設定。由各PLC控制設備開、停、各設備的聯動聯鎖。控制層又分手動和自動。手動控制是操作人員可以操作控制站PLC柜面板上的按鍵，手動控制設備的開停。自動控制是由PLC按一定程序進行自動控制。手動控制層具有控制優先級，當現場控制方式手柄置于“手動操作”時，可在現場控制柜上實現手動控制和檢修，控制柜需提供基本的控制聯鎖或聯動。
力控負責控制系統的協調通訊，根據工藝要求自動進行調節和控制現場設備。具有操作員界面、歷史數據存檔、趨勢顯示、報告生成、安全權限、設定值、故障分析及打印系統等功能。具體功能如下：
① 操作員界面
系統提供用于操作數據和非正常情況有效通訊的操作員界面。所有過程變量的數值和狀態，動態刷新。下圖是粗格柵及潛水泵房的立體和平面界面：
通過操作員界面，可以實現顯示和控制現場設備：顯示測量值、設定值、輸出值和調節方式。對模擬回路可以手動改變設定值、輸出值和控制方式等；對離散量可以手動操作設備的啟停。畫面顯示指令狀態和實際狀態。了解報警信息及其優先級，啟動報表打印等。
② 歷史數據存檔
系統支持歷史數據的記錄存檔，實現定期對歷史數據的連續記錄。當發生數據丟失及磁盤剩下10%空間時報警。系統允許用戶自行定義存檔間隔以避免不必要的數據存檔。
③ 趨勢顯示
趨勢顯示包括歷史顯示和實時顯示等功能。趨勢顯示的形式，包括數字、棒圖顯示等多種實時或歷史的趨勢，直觀易看，供調度員分析比較，找出泵站的黃金運行規律和分析事故原因，改進管理方法。對于每一幅趨勢圖，操作員能對點的數量結合時間范圍進行在線組態，以及在線縮放趨勢曲線。系統提供滾動條用來使趨勢曲線在歷史記錄中向前或向后移動。單選某一個參數時，可以顯示該參數的全部信息以及實時趨勢和歷史趨勢。在同一趨勢圖上，可顯示至少二個變量的趨勢記錄曲線。
④ 報告生成
泵站參數的運行分析結果以生成報表的形式送到管理中心供參考。此外，系統還提供預先定義格式的標準報告：有格式報表、無格式報表、診斷報告、報警及事件報告、操作員蹤跡報告、點蹤跡報告、按班/日/月生成生產報表。系統中僅需要輸入報告的目錄信息，以及其它參數如點的名稱或通配符、過濾信息、搜尋時間間隔和目標打印就能完整地對報告組態。系統中不需采用任何編程或編寫來形成報告。
⑤ 安全性
工藝過程、檔案庫和系統設置權限的存取，系統支持六級操作員級別，支持從操作人員、系統維護人員到企業設備經理對系統不同權限的操作。每個設備操作時均有權限限制，以防非操作人員誤動。
⑥ 報警管理
為了讓操作人員迅速而準確地得到過程中異常情況的信息，該系統支持完善的報警監測和管理功能，顯示當前所有正在進行的過程參數報警和系統硬件報警。報警有多種顯示方法可選，按照時間、日期、優先級等多種選擇。
四、結論
該系統滿足設計要求，并具有良好的性價比，已正式投入使用。本系統對行業中同等規模的污水處理廠有很好的借鑒意義。
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