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應用案例
碩人時代污水處理廠自動監控系統
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發布時間：2009-02-12
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| 【中文關鍵詞】 | 碩人時代 污水處理廠 自動監控系統 |
| 【摘要】 | 隨著工業的發展，人們的物質生活的提高，同時也產生了對我們的生活環境的污染。環境是人類賴以生存的空間，是人類索取基本生活物質的寶庫。一旦被破壞，被污染則直接影響人類的生活和發展。因此，對環境污染的治理將是不可或缺的一項重要工作。 |
| 【部分正文預覽】 | 1、概述
隨著工業的發展，人們的物質生活的提高，同時也產生了對我們的生活環境的污染。環境是人類賴以生存的空間，是人類索取基本生活物質的寶庫。一旦被破壞，被污染則直接影響人類的生活和發展。因此，對環境污染的治理將是不可或缺的一項重要工作。
2、系統構成
為了保證系統的穩定性和可靠性，設計中采用了兩級控制方案對整套污水處理系統進行監控，上位機選用兩臺工業控制計算機，下位機可選用碩人時代的PAC，系統構成圖如下：
 上位機提供一個人機交互界面，使操作人員可以通過CRT和模擬屏直觀的了解現場各工藝參數及故障報警，發出相應的控制指令。大容量存儲器記錄歷史數據。控制核心采用PAC，編程后的PAC能夠按照內部程序對系統進行實時監控，程序啟停現場設備。
由于現場監控點多、布局分散，且各工序工藝獨立，為簡化電纜鋪設、降低系統成本、提高系統穩定性，采用兩臺PAC對生產工藝進行監控。其中1PAC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備及傳感器。從PAC控制剩余污泥泵站、儲泥池、加藥間、脫水間的所有設備及傳感器。1、2號PAC數據通過TCP/IP進行數據交換，實現數據共享。
操作人員通過上位機向PAC發出相應的控制指令后，由PAC對現場進行直接控制。此時即便上位機出現故障（如死機、掉電等），也不會影響系統的正常工作。PAC能夠對現場的設備進行欲處理，此時PAC相當于工控機加PLC的優點就表現出來了。
 3、測控方式
整套污水處理流程可有多個監控點，包括液位、PH值、溶氧、濁度、頻率、泵運行狀態等。各模擬量參數通過相應的變送器輸出4~20mA的標準信號，通過屏蔽電纜接至PAC的AI模塊。信號從PAC的AO模塊通過屏蔽電纜接至相應變頻器、啟閉閥門。數字輸入信號為24V直流電信號，通過電纜接至PAC的DI模塊。數字輸出控制信號為24V直流電信號，從PAC的DO模塊通過電纜接至現場設備。每臺現場設備原則在其相應現地箱上輸出有三個狀態信號：故障、運行/停止、手動/自動；和一個啟動信號。為了使現場與PAC完全隔離，PAC所有數字量模塊與現地箱中間必須加輔助繼電器。所有輸出信號（包括模擬量和數字量）由PAC內部程序或上位機指令控制。
4、軟件設計
（1）、上位機軟件
上位機軟件可采用的是組態軟件組為開發平臺，整套系統建設有多幅實時監控畫面，包括系統總貌、提升泵站與除砂池、氧化溝、二沉池、泥路、加藥脫水間。其通過指示燈表明設備運行狀態。在電機運行方式為手動時，用鼠標點擊畫面下排電機啟動按鈕可遠程啟動現場設備。傳感器的瞬時值依據實際安裝位置被分別標注到不同的分布工藝流程圖中，其實時數據和歷史數據被做成相應分布圖的子畫面，可在分布工藝流程圖中直接點擊按鈕進入。整個軟件界面呈樹狀排列，查閱、操作簡便。數據庫是上位機監控軟件的核心所在，因此必須依據實際需要首先將其建設好，然后將各功能模塊進行恰當的組合。實際編程過程中在定義變量時，記錄可設定為不計錄、數據變化時記錄和定時記錄，要根據實際情況選擇相應的設置，從而節省存儲空間。報表分為實時報表和歷史報表2種。
下面的圖形是HOMS5.0在電腦上顯示的相關設備的監控畫面
     （2）、PAC軟件和顯示面板
使用碩人時代的PAC分別進行編程。顯示面板直接和PAC主機相連，同樣采用樹形結構設計，依據不同的生產工藝區，將所有控制設備分成：提升泵站、沉沙除沙池、氧化溝、二沉池、回流污泥泵站、剩余污泥泵站、儲泥池、加藥間、脫泥間設備。所有傳感器量均歸屬于各自的子界面。
5、總結
系統實現了實時監控、故障報警、歷史數據的存儲和查詢、報表的顯示和打印等多項功能，且用戶界面操作良好，易于學習。系統具有良好的通用性、可擴展性和可維護性。通過以上設計可使，大大降低了工人的勞動強度，提高了管理水平。該系統為城市污水處理全自動化設計提供了極好的物質參考。
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