现场总线和组态软件技术在污水处理项目的应用

1 系统综述
污水处理的方法一般有氧化沟法、SBR法、鼓风曝气法、AB法、A2O法等工艺方法，针对不同的工艺需要制定相应的控制方案，采用生产管理监控级、现场控制级和就地控制级三层网络结构，要求系统具备在线监测及数据采集显示、远程自动控制和网络通讯、检测数据分析、管理、系统监测及故障报警等功能。本污水处理项目经设计，其电气自控系统以三菱Q系列PLC和网络系统为控制系统主干，并配以人机界面来提升操作友好度，同时通过安装在上位工控机的力控监控组态软件来监控整个系统的运行状况。该系统设计要求采用集散型控制系统，采取“集中监测，分散控制”的原则，由厂级中央监控工作站和现场分散就地PLC控制站组成全厂工业控制网。
这是一套完整的面向水处理行业的自控解决方案，各就地控制站通过Q-PLC所提供众多型号的I/O模块、AD/DA模块和高速通讯的人机界面实现现场实时控制，而各就地控制站之间通过已获得国标认证的CC-Link现场总线连接实时传输重要数据实现柔性控制，上位工控机系统则通过工业以太网络与控制层连接，采集实时数据并监控整个系统的可靠运行。系统拓扑结构图如图1。



2 自控系统方案
根据设计要求，采用“集中监测，分散控制”的原则构建整个自控系统，其系统拓扑图如图2。


（1）电气自控部分系统构成
为了保证系统的稳定性和可靠性，设计中采用了CC-Link现场总线和工业以太网络构建了现场控制层和信息管理层的两层网络结构控制方案对整套污水处理系统进行监控。中央控制站选用研华工业控制计算机并安装力控监控组态软件，通过工业以太网络与就地站控制层通讯连接，采集实时数据并监控整个系统的可靠运行。各就地控制站通过Q-PLC所提供众多型号的I/O模块、AD/DA模块和高速通讯的人机界面实现现场实时控制，而各就地控制站之间通过CC-Link现场总线连接实时传输重要数据实现柔性控制。