自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹
一、系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線,它是德國(guó)于90年代初制定的國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它在眾多總線中居于前列，廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，PROFIBUS系列有三個(gè)兼容部分組成：PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FMS,PROFIBUS-PA。PROFIBUS以開放 互聯(lián)參考模型OSI以基礎(chǔ)，由物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，應(yīng)用層以及考慮到現(xiàn)場(chǎng)裝置的控制功能和具體應(yīng)用而添加的用戶層。
根據(jù)污水處理的實(shí)際控制要求，我們?cè)诖蜗到y(tǒng)中使用PROFIBUS總線中的分布式I/O總線，即PROFIBUS-DP，主站和從站采用輪循的通信方式，主要應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信，最高通信速率可達(dá)12M。
二、控制系統(tǒng)組成
控制系統(tǒng)主要由低壓控制柜和 西門子可編程控制器PLC通信系統(tǒng)組成，另外還有作為過程監(jiān)控的上位機(jī)－工控機(jī)。
1、低壓控制柜
現(xiàn)場(chǎng)主要有六個(gè)低壓控制柜，主要控制污水處理過程的動(dòng)力設(shè)備。
中水間AP1動(dòng)力設(shè)備：攪拌機(jī)，加藥計(jì)量泵，過濾反充氣迸，紫外線消毒器
格柵井APW1動(dòng)力設(shè)備：格柵電機(jī)，一號(hào)一次提升泵，二號(hào)一次提升泵，水池高、中、低液位計(jì)。
一號(hào)CASS池動(dòng)力設(shè)備：1－6號(hào)曝氣機(jī)，一號(hào)污泥泵，一號(hào)潷水器和電磁閥，水池高、中、低液位計(jì)。
二號(hào)CASS池動(dòng)力設(shè)備：7 －12號(hào)曝氣機(jī)，二號(hào)污泥泵，二號(hào)潷水器和電磁閥，水池高、中、低液位計(jì)。
中間水池動(dòng)力設(shè)備：一號(hào)、二號(hào)二次提升泵，水池高、中、低液位計(jì)。
中水池動(dòng)力設(shè)備：一號(hào)、二號(hào)中水回用泵，水池高、中、低液位計(jì)。
污泥間動(dòng)力設(shè)備：加藥攪拌機(jī)、加藥泵、污泥罐攪拌機(jī)、離心機(jī)，污泥管道泵
2、PLC控制系統(tǒng)
工控機(jī)，工控機(jī)主要用于現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力設(shè)備工作狀況的監(jiān)視，極其控制參數(shù)的設(shè)定。工控機(jī)擴(kuò)展槽中有CP6511總線卡，用于和PLC CPU的通信，PLC中所有的數(shù)據(jù)都可以在其組態(tài)界面中察看。
PROFIBUS主站由西門子S7-300CPU和兩個(gè)32輸入模塊6S7-321-1BL00-0AA0,兩個(gè)32點(diǎn)輸出模塊6ES7-322-1BL00-0AA0和一個(gè)16點(diǎn)輸入模塊6ES7-321-1BL02-0AA0,主要用于操作臺(tái)的控制輸入和指示燈的輸出。
PROFIBUS從站位于現(xiàn)場(chǎng)低壓柜中，采集各個(gè)動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行停止信號(hào)、參數(shù)信號(hào)和各個(gè)污水處理池的液位信號(hào)，再通過總線網(wǎng)絡(luò)送給位于控制間的PLC CPU,通過運(yùn)算，CPU給出回應(yīng)。
其中，兩個(gè)CASS池的LDO融氧儀采集的氧氣含量信號(hào)和檢測(cè)處理后水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)儀模擬量信號(hào)送入位于AP1控制柜中的模擬量模塊6ES7 331-1KF01-OAB0,模擬量模塊再將此信號(hào)送于PLC CPU，數(shù)據(jù)在組態(tài)界面中顯示，供工作人員在線察看。
3、監(jiān)控系統(tǒng)組成
要由位于室內(nèi)和室外的攝像頭，極其位于工控機(jī)上的視頻采集卡和視頻采集卡、視頻采集軟件組成。中水間、污泥間各一個(gè)室內(nèi)攝像頭，供工作人員察看動(dòng)力設(shè)備的實(shí)際工作畫面。室外攝像頭也兩個(gè)，可以用于安全監(jiān)視。
