?控制系統硬件結構
本工程采用Siemens S7-300系列PLC對全廠主要工藝設備進行監控,并通過現場儀表采集液位、流量、壓力、溫度等信號和設備運行狀態信息,由PLC控制現場設備的啟停以控制工藝參數。
控制系統結構如圖1所示,采用研華公司生產的兩臺工業計算機,1臺操作員站,1臺工程師站,采用TCP/IP通信協議;工程師站配置1臺打印機,可以對生產過程中的報警及報表進行打印。PLC主要由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入接口電路、輸出接口電路、通信接口、內部電源等部分組成。PLC系統由CPU機架與I/O擴展機架組成。機架間由IM365接口模塊實現內部通訊鏈接

中央處理器選擇標準型CPU314,其主要技術參數為:工作存儲器內置96KB,裝載存儲器是大8MB的可插拔存儲卡MMC;數字量全部I/O點數為1024,模擬量全部I/O點數為256,大機架數為4,每個機架的模塊數量多為8個;內置RS485接口,MPI連接數為12;CPU編程語言為STEP7 V5.2 SP1以上。負載電源模塊PS用于將AC220V電源轉換為DC24V電源,供CPU和I/O模塊使用;選用PS307(5A)型電源模塊,其主要技術參數為:輸入電壓120V~230V,輸出電壓24VDC,輸出電流5A,具有防短路和開路保護功能,可向總線提供電流1.2A。數字量輸入模塊采用SM321(16×24VDC);數字量輸出模塊采用SM322 (16×24VDC/0.5A);模擬量輸入模塊采用SM331(8×16位);模擬量輸出模塊采用SM332(4×12位),接口模塊選用IM365。
污水處理PLC自動控制系統配有在線式UPS不間斷電源供電,負責給控制系統和儀表供電。采用山特CASTLE系列UPS,容量2KVA,電源備用時間30min。PLC機柜內每種類型的I/O測點都有不少于10%的備用量;同時機柜內留有10％的I/O模件插槽備用量;存貯器容量也考慮40%的備用量。
現場測量及分析儀表主要有超聲波液位計、電纜浮球液位開關、電磁流量計、壓力變送器、就地壓力表、在線PH計、在線COD分析儀等。污水處理系統的現場儀表設計選型時應盡量選用高精度、高穩定性、免維護或低維護的智能儀表,還應盡量選擇非接觸式、電磁式的傳感器。由于污水處理中很多現場儀表在井下或露天環境,所以必須考慮安全防護手段。對于清洗、維護及更換時必須拆卸的管道式安裝儀表及其傳感器,應在管道上設計安裝旁通閥,以免在其更換或發生故障時,需要停止工藝運行。另外,污水處理中儀表設計必須和工藝緊密結合,選取合適的測量或取樣位置[2]。