西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0型号大全
工业废水处理系统:
利港电厂工业废水处理系统用来处理一、二期4×350MW发电机组的工业废水,废水包括补给水系统的再生废水、化验室排水、锅内取样废水、锅炉清洗废水、锅炉排污水、空预器冲洗水,煤场冲洗废水等。各就地工业废水池通过废水输送泵将工业废水送至工业废水处理站#1-6存放池中,工业废水站废水不对外排放,经中和处理后的酸碱废水和锅炉区域的低浊度碱性废水直接利用3台工业废水处理给泵送至#2灰浆池,作为冲灰补充水。
工业废水分为二类:
类废水包括再生废水和化验室排水,贮存在#5存放池中,处理工艺流程图为:
第二类工业废水包括锅内取样废水、锅炉清洗废水、锅炉排污水、空预器冲洗水,煤场废水等,贮存在#1-4和#6存放池中,处理工艺流程图为:
原控制系统和存在缺点
利港电厂工业废水处理原控制系统,控制功能的实现全由继电器搭建而成,采用模拟屏显示系统流程及门和泵的运行状态,废水系统液位、liuliang是以二次显示表和记录仪方式实现,模拟量的控制通过单独的调节器实现,无法实现报表自动生成和处理水量统计功能。该套系统使用十五年时间,老化严重,已经影响生产,主要存在以下缺点:
1、控制系统技术落后,故障率高;
2、电子产品产品老化严重,维修和更换费用都比较高;
3、继电器硬接线回路,技术改进困难,成本也高;
4、无法满足系统无人值守和自动统计的要求。
5、原系统无趋势分析、无报警记忆功能,维护系统、分析和处理事故存在困难.
6、工业废水系统无法实现实时数据采集和信号进SIS信息管理系统功能。
改造设计思想:
1、拆除工业废水原模拟盘控制柜,拆除原有按钮控制板,拆除原有的单回路调节器设备。
2、按要求重新配置、组态一套工业废水控制系统,新系统具备无人职守的能力。
3、用上位机平台控制方式,在CRT上直接进行对系统运行的监视和操作系统设备,上位机的配置,采用价比较高的通用型PC机。
4、采用性能优越的IFIX监控软件,通过操作员站对工业废水处理系统和进行监视控制,即通过LCD画面和键盘对整个工艺系统进行监视和控制,控制室不再设常规控制仪表盘。
5、工业废水控制系统更改后,将该系统接进水网,主干网采用以太网络,PLC和两台操作员站均接到以太网上构成一个以太网,易于组态、易于使用、易于扩展。
6、控制系统不仅与下层控制设备有良好的接口,具有上层管理厂级实时监控(SIS)系统的接口,具有可扩展性。
设计方案:
本控制系统PLC设计选用GE公司PAC7系列PLC,采用单CPU配置系统结合多台上位计算机操作员站的控制方式,控制系统不采用就地控制箱上装配开关和按钮的方式,在操作控制室通过上位计算机系统对整个废水处理流程进行集中运行监示、报警与控制。废水处理系统在自动运行方式时,具备无人职守的能力及条件,设计了多种控制模式,可在上位机上选择运行。
1、PH值控制程序,再生废水处理后,PH值在6-9之间送至#3存放池以便再利用,PH值〈6或
〉9时返回#5池重新处理。
2、时间控制程序,本系统严格按照时序,顺序工作,允许在工作过程中进行手动、备用和自动方式的切换。
3、分组工作程序,由于多台废水存放池对应多台处理给泵和气泵,采用了分组运行的方法,根据实际情况进行控制参数据选择,这样既方便对各个对象的控制,又不影响设备的检修。
4、工业废水处理控制系统配置:一台控制电源分配柜,控制系统中各个电压等级的电源转换及各个控制设备的配电;2台PLC柜,内装一套废水处理系统PLC装置、必须的PLC、网络保护装置、继电器(日本idec24VDC中间继电器)、4-20mA模拟量隔离器(日本ASAHI)等;一台LCD操作员站。
改造后系统功能比较:
1、监视功能及特点
通过各种可选择的画面(如运行画面、事件管理画面、报警画面等)对系统进行监视控制,实现生产过程的自动化。iFIX监控软件具有与下位机系统通讯的能力,实时监控现场设备的工作状态,显示生产过和中的工作曲线,具有远程控制能力,向下位机采集数据,对历史数据进行存储、查询、显示、打印等。监控系统有如下特点:
(1)界面显示:具有全中文显示,界面友好,操作方便,系统流程画面采用主菜单的形式,在每幅画面下都可以通过按钮切换。在中心控制室对能全系统被控设备进行实理控制。
(2)实时画面显示功能:用图型实时地的显示各现场的状态参数。用模拟仪表、趋势曲线显示参数的实时变化情况。根据阀门的开闭及水泵的启停状态。
(3)参数修改画面和故障诊断画面等各种监视画面,便于生产人员能够快速、清晰地了解整个系统的生产情况。
(4)安全功能:设定不同权限的口令,限定不同人员进入系统的权限,计算机启动后直接进入运行画面。
(5)数据管理:数据库存储生产数据和操作记录,供统计分析使用。便于对历史数据的的记录和事件分析。
2、系统实现的功能
(1)所有设备操作均以窗口的方式实现,采用弹出式窗口操作的有:阀门、马达(泵或风机)的启停或/和调节,窗口的上方显示该设备的名称及EAM编码,下面该设备的操作按钮和检修挂牌按钮。操作窗口弹出后,可以方便地在窗口内对设备的参数进行修改,或改变设备的运行状态,泵和阀门采用不同的颜色表示设备的不同状态,。
(2)自动运行方式说明
工业废水系统在自动运行方式状态下,跟据水池的液位实现自动运行和泵的自动加药处理,从而实现无人值守。当就地设备或系统出现异常,对自动控制造成无法正常运行时,例如阀门的开启和信号反馈有误仪表故障等,通过修改分组工作程序重亲新保证系统的正常自动运行。
(3)PID调节
酸碱加药部分的PH调节采用PID方式进行调节,PID调节是指调节器根据被调参数的给定值(SP)和过程值(PV)之间的偏差,通过比例P、积分I、微分D运算,改变调节器输出使过程值跟踪给定值从而达到无差调节的目的。PID调节有手动和自动两种调节方式:自动时PLC根据SP和PV间的偏差,按照PID算法自动改变控制输出,直到过程值等于给定值;手动时通过运行人员人为改变控制输出达到调节目的。酸碱加药部分调节中,自动时变频器的频率由控制系统计算值决定;自动解除后,变频器频率有操作员直接输出值。画面上有变频泵出力大小的数字显示,点击显示数字会弹出一画面,上面会显示泵出力大小的输出值和反馈值,其中输出值在非自动状态下操作员可以设定和改变。
3、方便维护
采用Proficy(TM)Machine EditionV5.50版本的专用编程软件,该软件提供了简单友好的用户界面,可重复使用的程序、强劲的搜索功能、自由格式的图形编辑器、完善的在线帮助。很方便的进行程序编写、软件调试、系统维护完全依照bbbbbbs环境的操作习惯设计,易学易用,可以极有效率之方式来操作。采用项目(project)观念,以可视化之方法将程序的开发内容以阶层化的方式加以呈现,令相关之工作内容一目了然,不论是程序的开发或维护皆能以极为直觉的方式进行。多样化的联机方式,提供直接联机、调制解调器联机及因特网联机等,并可自行将不同的联机设定内容,提供联机(on-line)的程序编辑功能,编辑完后可立即执行不必重新下载程序,可大幅缩短程序的开发与修改时间。提供多窗口的阶梯程序画面,可将不同区段之程序呈现以便加以对照、复制与编辑 。提供弹性之阶梯程序编辑功能可执行程序网络的插入、复制、贴上、删除等高效能操作,以加速程序之输入。多窗口的阶梯程序高亮度显示画面,除将各开关组件闭合状态以红色直接在组件上显示外各应用指令内的缓存器其现在值亦直接在窗口内一起显示此对程序测试有极大之帮助,在窗口内亦可直接点选开关组件并对其加以抑能、致能或强制设定,被抑能之接点与线圈在显示上有别于正常之组件,以助于组件状况之掌握。
4、实现厂级管理的联网
通过发电厂厂级监控信息系统(SIS)是处于火电厂控制系统(DCS等)与管理信息系统(MIS)之间的,主要为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的,对生产过程进行实时管理和监控的信息系统。
结束语
通过工业废水PLC控制系统更新改造,tigao系统控制水平,系统运行更稳定性,可靠性,实现过程自动化和无人值守,自投用以来,节省了大量的人力,具有较好的经济效益。
1. 公司与产品简介
北京高维精诚科技有限公司是一家集产品研发、营销、服务和系统集成为一体的高新技术企业,致力于为用户提供新的工控产品及的技术服务,tigao企业自动化应用水平。主要产品工业组态软件、智能通讯协议网关和OPC相关产品;代理产品:德国VIPAPLC和触摸屏系列产品, 及德国HILSCHER 现场总线产品。
公司拥有雄厚的技术实力和丰富的工程经验,可承接各种工程项目并提供多方面的技术支持,为用户提供完整的解决方案及软硬件产品。
2.VIPA工程实例
2.1.中科院高能物理所正负电子对撞区温度监控系统
上位机软件通过RS485网络与VIPA CPU214进行通讯,现场人机界面采用VIPA触摸屏,直接集成了MPI接口。
中央控制室:
中央控制室设置内设工业控制计算机(已有上位iFIX系统),通过现场控制站的PLC的Modbus接口把现场数据传给它。
现场控制站分为2个控制站:
1#控制站(LCS1)控制20个阀门,和1个触摸屏嵌入安装。
2#控制站(LCS2)控制18个阀门,和1个触摸屏嵌入安装。
1#控制站、2#控制站与中控室计算机失去通讯,也能保证自己独立正常的运行。
通讯方式:
1#现场控制站、2#现场控制站均采用VIPA200V系列PLC。每个PLC现场站可以独立运行和控制相应的设备。在PLC的上有一个MPI接口,PLC现场站通过MPI接口经过MPI电缆和设在控制站的触摸屏通讯。触摸屏负责显示本地控制站的实时数据的显示和控制。中控室上位工控机应带有工业485接口,中控室上位工控机带的485接口通过Modbus总线与每个PLC现场站通讯,保持上位监控画面与设备实时状态的同步。
2.2.山东污水处理厂氧化沟自控系统
该污水处理厂位于市中区,为日处理能力为5万吨/天的污水处理厂,出水排入黄海,水质达到国家一级排放标准。本工程采用水解-AICS处理工艺。
本工程除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪和液位计)为进口仪表外,其余部分在线仪表实现国产化,节省了一部分投资费用。在自控系统的总线技术选取上、现场I/O控制设备和上位监控设备的选取上,均采用了性价比较高的产品。如PLC采用VIPA300V系列等。
本工程自控系统的预算费用约占污水处理厂总投资的5%左右。与其它污水处理厂相比,本工程的自控系统投资是中等偏下,性价比较高。
2.3.北京高校实验室自控教学系统
本系统采用了工业以太网、现场总线(MPI、ProfibusDP)、串口通讯等多种通讯方式。
1)MCGS子站与中心服务器站之间采用的是工业以太网通讯方式。通过OPC通讯技术将MCGS子站中的各种设备运行状态和报警信息以表格的方式传送到中心服务器站中。教研人员监控各个试验单元的将各子系统的运行状况和参数保存起来。
2)VIPA系统单元通过经典的MPI通讯方式实现与中心服务器站的数据交换。既可实现本子系统与中心服务器站的数据交换又可轻松实现PLC的编程需要。
3)VIPA子系统中主站单元与从站单元通过ProfibusDP构成通讯网络。
4)本系统中的各种智能仪表通过RS485的方式实现与MCGS子站的通讯。
2.4.锅炉监控系统
本燃烧器控制系统主要针对于燃气锅炉方面的应用而设计。
以VIPA-PLC为控制核心,实时读取现场的各种状态信号,根据设定的程序来判断并执行相应的控制动作;通过MPI口与西门子触摸屏紧密连接,给用户提供友好的操作平台,用户可以完成数据查看、参数修改、记录查询及手动控制等功能;能为远端监控中心提供Modbus通讯接口,实现远程监控;该系统的投入运行,大大tigao了控制精度和系统运行的安全性;VIPA的200VPLC系统以其较高的运算速度,丰富的接口,紧凑的结构在各种控制系统中得到了广泛的应用,受到了用户好评。
3.组态软件与HILSCHER、VIPA产品应用
使用力控监控软件、CIF 50-PB、netTAP和VIPA PLC搭建一个系统平台。工控机里安装了CIF50-PB板卡和力控软件,作为PROFIBUS-DP主站与带DP从站接口的VIPAPLC进行通讯。使用了netTAP协议转换网关将带RS232\485通讯接口的智能仪表或采集模块与DP主站进行通讯,串口通讯协议可以是标准的MODBUSRTU协议,也可以是自定义协议。力控软件已开发了CIF板卡驱动,可直接与CIF通讯,并提供OPC接口。远程监控站可通过以太网,通过IE浏览远程数据。
项目概述
1.1 项目背景
大连市污水处理发展概况
大连市科学地处理城市污水的总体工程开始于上世纪80年代。市政府根据大连市总体规划,先后建成傅家庄污水厂、老虎滩污水厂、旅顺污水厂、开发区污水一厂、开发区污水二厂、瓦房店污水厂等城市污水处理厂,增强了城市污水的处理能力,这些污水处理厂每日能净化污水58万吨,有效地遏制了城市污水排放对大连近海海域的污染。
随着城市的不断扩大,人口的不断增加,人们日常生活用水量的不断tisheng,工农业生产的不断发展,城市污水处理的工作量也在不断加大。这对我们这座城市的污水排放治理提出了更高的要求。已有的污水处理工程已经不能满足治污需要,于是我市又新建成和正在建设下列污水处理厂:
泉水污水处理厂,2003年8月开工、2006年底投入运行,占地2.2公顷,日处理能力3.5万吨。工程总投资6500万元。
凌水污水处理厂,2004年开工,2006年10月投入运行,占地3.5公顷,日处理能力6万吨,工程总投资7600万元。
马栏河污水处理厂二期,2006年8月开工,2007年投入运行,占地4公顷,日处理能力8万吨,工程总投资1亿元。
春柳河污水处理厂二期,2006年8月开工,2007年底投入运行,占地5.5公顷,日处理能力12万吨,工程总投资2.25亿元。
夏家河污水处理厂,2006年8月开工,2007年底投入运行,日处理能力3万吨,工程总投资4841万元。
面对如此庞大的污水处理系统,如果全靠人工来进行监测、控制、记录水质、水量的话,将浪费大量的人力物力。为了加强对建成及即将建成污水处理厂的运行监管,为保证污水处理厂满负荷运行,所有污水处理厂将全部安装在线监测装置,实现水质、水量实时在线监控,以便于发现问题及时进行处理。
1.2 建设内容
本项目主体包括在线监测系统软件和相关检测设备。其中,软件采用北京硕人时代科技有限公司的HOMS5.0系统(HOMS全称Hyper-Operation& ManagementSystem,即超级运行管理在线监测系统),以下简称在线监测系统;相关检测设备为采样器和电磁liuliang计,在采样器和电磁liuliang部分拟采用美国哈希公司的采样器和德国e+h公司的电磁liuliang计以及北京硕人时代科技有限公司的自主知识产权的STEC系列、ARKA系列数据采集与控制模块。
1.3 软件设计原则
大连市某污水处理厂在线监测系统的设计要充分考虑实用性及扩展性,要考虑未来业务发展以及与环保等部门的数据共享需求,设计原则如下:
(1)满足现有业务需求并充分考虑未来业务发展需求与其他部门数据共享,软件系统具有良好的可扩展性。
(2)保证系统技术上的规范性。
(3)保证系统的实用性和易用性。
(4)从软、硬两方面考虑系统的安全性。
(5)保证系统管理的方便性。
1.4技术路线
大连市某污水处理厂在线监测系统由数据采集、传输、存储、处理、应用和显示等技术组成,充分利用网络技术、数据库技术、模型技术、显示技术实现污水水质水量信息的接收处理、存储管理和综合利用,所采用的主要技术路线有:
(1)采用层次化的设计方法,将系统划分为硬件系统、数据采集系统、数据库系统、应用系统。
(2)硬件系统采用安全、可靠、稳定的设备,为监控系统运行提供有力的保障。
(3)数据采集站点布设做到合理布局,一点多用,信息源统一,充分利用现有站点,避免重复利用。
2系统总体设计方案
2.1总体设计思路
根据本项目的总体要求,本次建设的大连市某污水处理厂在线监测系统不仅要完成标书要求的基本功能,还能够预留接口完成未来新增业务需求以及与环保等部门相关系统进行相关数据传输和数据同步,只有充分考虑系统的扩展能力并配置相应模块才能满足未来业务范围发展的需求。
2.2系统架构设计
根据项目的总体需求和总计建设内容,系统的总体构架分为 五个层次,即采集层、传输层、数据层、应用服务层和客户服务层。
采集层是指水厂liuliang、氨氮等水质信息等信息采集。
传输层是这些信息的传输,主要指骨干网、二级通讯网及计算机网络系统 。
数据层指水厂数据、报警信息、指令信息、空间数据等数据库的结构、编码分类。
应用服务层是系统的核心,提供水厂liuliang信息及各种检测数据的管理。
客户服务层是用户终使用的界面,用户对整个在线监测系统功能的调用都在此进行。客户服务层构架一个人机交互平台,提供给用户一个自然的、人性化的图形用户界面来发出请求、输入信息和查看结果。
2.3在线监测软件总体设计
根据本项目的总体要求和大连市排水处相关污水处理厂的实际情况,本系统是在大连市排水处内,通过单点登录访问在线监测系统,用户可通过本地局域网或远程internet上的授权访问。功能满足如下:
1.软件为B/S结构,仅需要在监控中心安装一套软件,通过普通IE网页浏览器就可以实现在本地局域网、或远程Intetnet上的授权访问;
2. 监控点与监测控制中心的通讯采用GPRS无线通讯。
3. 调度中心上位机对各监测点运行数据进行手动或自动采集,采集完成后对数据进行保存形成历史数据库,并能形成打印报表。
4. 软件以地图方式直观显示各监测点的位置,使用图形化操作的方式,具有方便实用的人机界面,能够实时检测与显示水质参数,保证查询方便灵活。
5.监控中心实时采集测控数据及运行状态,并将数据加工处理后以数据文件形式存储在实时数据库里面,各类不同的数据可以有不同的存储时间间隔。数据采集存储周期小为1秒钟,可以自己设定。可以将实时数据库内的数据进行定期归档或手动归档,形成历史数据,储存5年以上的历史数据。
6. 软件能形成多种实时和历史曲线,各种运行记录的日报表、周报表、月报表等;
7. 针对不同的用户设置不同的操作权限,只有赋予权限的用户才能进行允许的操作。
8.针对不同的用户设置不同的操作权限,手机或掌上电脑上可以访问环境在线监控中心,显示水质参数,监控中心软件可以自动向各有关人员发送短信,告知相应监控点的水质参数,以便相关管理人员及时了解水质参数。
9. 软件系统全部为中文显示;
10. 调度中心服务器通过专线方式连接通讯网络,具有固定的IP地址。
11. 只有当进行数据传输时,现场采集控制器才自动连接到网上。
12. 可以根据实际情况灵活设置采集和传输时间。
13. 系统具有jingque的时钟校对功能。
14. 应能提供远程系统诊断和修复功能。
系统开发采用微软的vb.net作为开发工具。
在线监测系统安装在作为监控中心的服务器上,该服务器将采集现场采集控制器所连接的自动采样器和liuliang计实时数据,监测现场设备的运行情况。服务器定期从现场采集控制机采集数据以保证其数据库不断更新。服务器还可向现场采集控制机发送控制和参数设置指令。操作员从控制中心通过该系统能够方便地得到监测点运行的数据。基本功能如下:
本系统中的硬件部分的主要设备是采集器,软件部分应用服务层是主要核心,而在本系统中的硬件采用硕人的采集器,软件平台采用的是硕人的HOMS5.0,这就保证了系统的统一性,使本系统的软/硬件实现了无缝连接。