（北京和利時(shí)自動(dòng)化驅動(dòng)技術(shù)有限公司，北京 100176） 胡漢青，于進(jìn)
               
    胡漢青  男，北京和利時(shí)自動(dòng)化驅動(dòng)技術(shù)有限公司項目銷(xiāo)售部總經(jīng)理，多年來(lái)一直致力于市政行業(yè)自動(dòng)化系統的應用，曾擔任和利時(shí)公司水務(wù)總監。

    摘要：根據污水處理廠(chǎng)工藝要求，文章提供了一種降低成本、節省空間、更優(yōu)化的控制方案，介紹了控制系統組成和軟件設計思路。

    關(guān)鍵詞：LK PLC；污水處理廠(chǎng)自控系統

    1 引言

    二十一世紀被稱(chēng)為“水的世紀”，水資源的日趨匱乏已成為影響各國經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )安定的戰略性問(wèn)題。水資源的短缺，已經(jīng)把污水處理行業(yè)的發(fā)展提升到了前所未有的高度，推動(dòng)著(zhù)污水處理產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展與市場(chǎng)化。

    永安污水處理廠(chǎng)是咸寧市城區繼溫泉污水處理廠(chǎng)后的第二個(gè)BOT項目。由業(yè)內知名企業(yè)天津創(chuàng )業(yè)環(huán)保股份有限公司投資8000萬(wàn)元建設，并獲得該廠(chǎng)30年特許經(jīng)營(yíng)權。永安污水處理廠(chǎng)位于咸安區向陽(yáng)湖鎮，占地144畝。一期工程建設規模為6萬(wàn)噸/日，二期建成后總規模將達到12萬(wàn)噸/日。建成投入運營(yíng)后，咸寧市污水集中處理量將由3萬(wàn)噸/日提高到9萬(wàn)噸/日，污水處理工藝為改良型氧化溝，廠(chǎng)內主要構筑物包括粗格柵間、進(jìn)水泵房、細格柵間、旋流沉沙池、改良型氧化溝、配水排泥井及污泥泵房、二次沉淀池、接觸消毒池、出水泵房和污泥濃縮及脫水車(chē)間。

    2 控制系統設計

    2.1 概述

    污水處理廠(chǎng)的控制系統設計基于現代先進(jìn)控制思想，采用分散控制、集中監測管理的控制方式，以和利時(shí)公司LK系列可編程控制器（PLC）為核心的控制系統。LK自動(dòng)化控制系統應用于污水處理廠(chǎng)，完全能滿(mǎn)足污水處理工藝的要求，提供了一種高可靠性、低成本、更優(yōu)化的控制方案。

    LK是和利時(shí)公司在總結十多年控制系統設計和幾千個(gè)工程項目實(shí)施經(jīng)驗基礎上推出的適用于中、高性能控制領(lǐng)域的產(chǎn)品，CPU模塊集成工業(yè)級處理器（主頻可達533MHz），指令處理速度可達13ns。相對傳統PLC而言，LK可編程控制器充分融合了DCS和PLC的優(yōu)點(diǎn)，采用了高性能的模擬量處理技術(shù)、小型化的結構設計、開(kāi)放的工業(yè)標準、通用的系統平臺，使產(chǎn)品不僅具有強大的功能和卓越的性能，而且具有更高的可靠性、更佳的開(kāi)放性和易用性。
                 
    2.2 系統結構
                 
                                  圖1  系統結構圖
    整個(gè)系統由1個(gè)中央控制室、3個(gè)現場(chǎng)P LC控制站組成?，F場(chǎng)PLC控制站，由PLC系統及檢測儀表組成，對污水處理廠(chǎng)各工藝過(guò)程進(jìn)行分散控制；再由中央控制室（CCR）對全廠(chǎng)實(shí)行集中管理。中央控制室、PLC控制站之間的數據通訊采用高速的、實(shí)時(shí)的工業(yè)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò )結構為環(huán)形，通訊速率為100Mbps，傳輸介質(zhì)為光纖。中央控制站設于綜合樓中控室；現場(chǎng)控制站設3個(gè)，分別位于進(jìn)水泵房（1＃PLC控制站）、氧化溝（2＃PLC控制站）、出水泵房（3＃PLC控制站），均采用和利時(shí)公司LK系列PLC。

    整個(gè)系統采用二級網(wǎng)絡(luò )結構，即生產(chǎn)管理網(wǎng)和生產(chǎn)控制網(wǎng)，將過(guò)程實(shí)時(shí)數據、運行操作監視數據信息同非實(shí)時(shí)信息及共享資源信息分開(kāi)，分別使用不同的網(wǎng)絡(luò )。有效地提高了通訊的效率，降低了通訊負荷。生產(chǎn)管理網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò )結構為環(huán)形，傳輸介質(zhì)為光纖。生產(chǎn)控制網(wǎng)采用現場(chǎng)總線(xiàn)形式，采用PROFIBUS國際通用的開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線(xiàn)。

    污水處理廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統設計為三種控制方式，三種方式的級別由高到低依次為就地手動(dòng)、遠程手動(dòng)、遠程自動(dòng)。

    2.3 工藝控制策略

    ☆ 粗格柵控制

    粗格柵間設有粗格柵2臺及皮帶輸送機1臺、液位差計兩套、電動(dòng)閘門(mén)4套。

    中央控制室可以對粗格柵實(shí)現遠程監視與遠程控制，開(kāi)、關(guān)控制信號由上位機給出，監視信號包括運行、故障和自動(dòng)狀態(tài)。

    對于粗格柵的控制方法包括：1）時(shí)間間隔控制；2）根據粗格柵前后液位差計的測量值，當液位差大于設定值（200mm）時(shí)，格柵開(kāi)始運行，直到液位差恢復為正常設定值時(shí)，粗格柵停止運行；3）兩種自動(dòng)控制方式中，以液位差控制優(yōu)先；4）同時(shí)要求粗格柵與進(jìn)水泵的開(kāi)停實(shí)現聯(lián)鎖控制，即當進(jìn)水泵由全停狀態(tài)進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)（任意一臺水泵開(kāi)啟）后，開(kāi)始執行時(shí)間間隔控制，而當進(jìn)水泵由開(kāi)啟狀態(tài)（任意一臺水泵開(kāi)啟或幾臺水泵同時(shí)開(kāi)啟）進(jìn)入全部停止狀態(tài)時(shí)，粗格柵退出時(shí)間間隔控制，進(jìn)入待機狀態(tài)。5）時(shí)間及液位控制參數可在上位機設定。6）可以對粗格柵的運行臺時(shí)累計。7）粗格柵與皮帶輸送機聯(lián)鎖控制，啟動(dòng)時(shí)先啟動(dòng)皮帶輸送機，再啟動(dòng)格柵機；停止時(shí)先停止格柵機，再停止皮帶輸送機。格柵前后的電動(dòng)閘門(mén)可實(shí)現遠程監視與遠程控制，開(kāi)、關(guān)控制信號由上位機給出，監視信號包括：故障、開(kāi)到位、關(guān)到位和自動(dòng)狀態(tài)。

    ☆ 進(jìn)水泵房

    進(jìn)水泵房設有進(jìn)水泵3臺、超聲波液位計1套和電動(dòng)閥門(mén)一套。

    中央控制室可以對進(jìn)水泵實(shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出，監視信號包括：運行、停止、故障（包括溫度報警、濕度報警、泄漏報警等）和急停。水泵可以手動(dòng)也可由PLC1自動(dòng)控制。在自動(dòng)控制狀態(tài)下，以液位計測量值控制水泵開(kāi)停，液位設定值可在上位機設定?？梢愿鶕颗_進(jìn)水泵的累計運行時(shí)間，自動(dòng)輪換運行水泵，并避免同一水泵在短時(shí)間內頻繁開(kāi)停?？梢允褂靡何婚_(kāi)關(guān)為進(jìn)水泵設置干運轉保護?？梢栽谥锌厥以O置高低水位的聲光報警。電動(dòng)閘門(mén)的控制和粗格柵間電動(dòng)閘門(mén)控制相同。

    ☆ 細格柵間及旋流沉砂池

    細格柵間設有細格柵系統（含無(wú)軸螺旋輸送機）和1臺pH計，細格柵控制同粗格柵控制相同。旋流沉砂池控制系統由廠(chǎng)家提供，只對其運行狀態(tài)給予監視，不實(shí)行遠控，就地可控制。監視信號包括：綜合運行、綜合故障和急停。旋流沉砂池系統與進(jìn)水泵的開(kāi)?？梢詫?shí)現聯(lián)鎖控制，即當進(jìn)水泵由全停狀態(tài)進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)（任意一臺水泵開(kāi)啟）后，開(kāi)啟旋流沉砂池系統，而當進(jìn)水泵由開(kāi)啟狀態(tài)（任意一臺水泵開(kāi)啟或幾臺水泵同時(shí)開(kāi)啟）進(jìn)入全部停止狀態(tài)時(shí)，旋流沉砂池系統退出運行狀態(tài)，進(jìn)入待機狀態(tài)。

    可以實(shí)現對旋流沉砂池系統的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。超越管處安裝有電動(dòng)閘門(mén)，控制要求和進(jìn)水泵房電動(dòng)閘門(mén)相同?？偱潆娛遗粤髁坑嬀惭b有一臺進(jìn)水流量計。

    ☆ 改良型氧化溝

    改良型氧化溝設有轉碟曝氣機7套、溶解氧儀2套、攪拌器10套、電動(dòng)閘門(mén)2套和電動(dòng)閥門(mén)4套。溶解氧儀分別安裝在氧化溝缺氧區和出水位置處。用于監測各溝道的溶解氧濃度，并控制轉碟的開(kāi)停，可以設置溶解氧濃度高、低報警。中央控制室可以對轉碟曝氣機實(shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出，監視信號包括運行、故障、急停和自動(dòng)控制。各溝道內轉碟最少要有對稱(chēng)的兩組轉碟運行以維持各溝道內的水流，且這兩組轉碟是輪流交替運行的。轉碟包括兩種控制方案：

    轉碟控制方案一：

    以生物池溶氧值作為控制參數，溶氧值設定點(diǎn)應由工藝提出，通常情況缺氧區、好氧區溶氧值分別設定為0.5mg/L、2mg/L左右。

    測定的溶氧值為上位機對溶氧儀在一段時(shí)間（1小時(shí)）內連續監測的結果求取的平均值。上位機設定每小時(shí)求取一次平均值，并與設定的溶氧值進(jìn)行比較，當測定的溶氧值低于設定值時(shí)應增加轉碟的運行臺數（對稱(chēng)轉碟）；當測定的溶氧值高于設定值時(shí)應減少轉碟的運行臺數（對稱(chēng)轉碟）。溶解氧的控制滯后時(shí)間一般為20min～30min，控制的非穩定性狀態(tài)時(shí)常出現，采用離散的步進(jìn)調節方法可避免轉碟的頻繁起動(dòng)。轉碟起動(dòng)次數不大于4次/小時(shí)。

    轉碟控制方案二：

    根據工藝要求使用時(shí)間間隔控制曝氣轉碟。

    同時(shí)系統可以對轉碟曝氣機的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。

    可以對攪拌器實(shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出，監視信號包括：運行、故障（包括溫度報警、泄漏報警等）、急停和自動(dòng)狀態(tài)，可以對攪拌器的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。

    電動(dòng)閘門(mén)的控制和粗格柵處相同。

    ☆ 配水井及污泥泵房

    配水井及污泥泵房設有電動(dòng)閘門(mén)2套、回流污泥泵3臺、剩余污泥泵2臺和1套分體式超聲波液位計。電動(dòng)閘門(mén)控制方式同粗格柵電動(dòng)閘門(mén)。中央控制室可以對回流污泥泵實(shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出，監視信號包括：運行、故障（包括溫度報警、濕度報警、泄漏報警等）、急停和自動(dòng)狀態(tài)。對于回流泵，可以根據時(shí)間控制，可由上位機根據工藝要求設定回流泵的開(kāi)停時(shí)間，并使用污泥泵房的液位開(kāi)關(guān)為回流泵設置干運轉保護?？梢愿鶕颗_回流泵的運行時(shí)間，自動(dòng)輪換運行泥泵，使各泥泵的運行時(shí)間均等，避免同一泥泵在短時(shí)間內頻繁開(kāi)停。系統可以對回流泵的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。剩余污泥泵可以實(shí)現遠程監視和控制，剩余污泥泵的運行時(shí)間進(jìn)行累計，并使用污泥泵房的液位開(kāi)關(guān)為剩余污泥泵設置干運轉保護。剩余污泥泵可以與儲泥池的液位計實(shí)現聯(lián)動(dòng)，當儲泥池液位計高位報警時(shí)，關(guān)閉剩余污泥泵。超聲波液位計用于監測污泥泵池的泥位，可以設置高、低泥位報警。

    ☆ 二沉池

    二沉池設有一套刮泥機，刮泥機連續運行?？梢詫挝鄼C實(shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出。監視信號包括：運行、故障、急停和自動(dòng)狀態(tài)，可以對刮吸泥機的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。

    ☆ 污泥脫水機房及儲泥池

    該工藝段設有攪拌器1臺、分體式超聲波液位計1套和污泥脫水系統一套。刮泥機連續運行?？梢詫嚢杵鲗?shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出。監視信號包括：運行、故障（包括溫度報警、泄漏報警等）、急停和自動(dòng)狀態(tài)?？梢詫嚢杵鞯倪\行臺時(shí)進(jìn)行累計，并使用儲泥池的液位計為攪拌器設置低液位保護。超聲波分體液位計用于監測儲泥池泥位，設置高、低液位報警；

    在液位低于剩余污泥泵工作液位報警時(shí)，停止剩余污泥泵。

    污泥脫水控制系統由脫水機廠(chǎng)家提供，只對其運行狀態(tài)進(jìn)行監視，不實(shí)行遠控，并及時(shí)提供報警信息，以確保脫水系統正常運行。監視信號包括：1#帶機綜合運行和1#帶機綜合故障，可以對脫水系統的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。

    ☆ 加氯間

    加氯間全套控制系統由廠(chǎng)家提供。上位機只監測加氯系統的運行狀態(tài)，不實(shí)行遠控。監視信號包括綜合運行和綜合故障?？梢詫勇乳g的運行臺時(shí)進(jìn)行累計。

    ☆ 出水泵房

    出水泵房設有排放泵3臺、回用水泵2臺、分體超聲波液位計1臺和出水流量計1臺?？梢詫ε欧疟脤?shí)現遠程監視與遠程控制，控制信號由上位機給出。監視信號包括：運行、故障、急停和自動(dòng)狀態(tài)?？梢愿鶕颗_排放泵的累計運行時(shí)間，自動(dòng)輪換運行水泵，使各水泵的運行時(shí)間均等，避免同一水泵在短時(shí)間內頻繁開(kāi)停。排放泵開(kāi)啟可根據排放泵房液位進(jìn)行控制。在自動(dòng)控制狀態(tài)下，只有當排放泵房出現高液位時(shí)，方可運行排放泵。超高液位報警?？梢詫ε欧疟玫倪\行臺時(shí)進(jìn)行累計，并使用液位開(kāi)關(guān)為排放泵設置干運轉保護?；赜盟每梢詫?shí)現遠程監視和遠程控制，可以對回用水泵的運行臺時(shí)進(jìn)行累計，并使用液位開(kāi)關(guān)為回用水泵設置干運轉保護。分體式超聲波液位計用于監測排放泵池液位，并控制排放泵的開(kāi)啟，可設置高、低液位報警。出水流量計安裝于總出水管上，監測污水廠(chǎng)出水流量。

    ☆ 總變高壓柜

    只對其運行狀況進(jìn)行監測，不進(jìn)行遠控。

    1#進(jìn)線(xiàn)柜，監視信號包括：電流、有功功率、COSФ、事故跳閘、手車(chē)工作位置、斷路器合閘等；2#進(jìn)線(xiàn)柜，監視信號包括：電流、有功功率、COSФ、事故跳閘、手車(chē)工作位置、斷路器合閘等。 1#計量柜，監視信號包括：手車(chē)工作位置等，2#計量柜，監視信號包括：手車(chē)工作位置等；1#變壓器出線(xiàn)柜，監視信號包括：電流、有功功率、無(wú)功功率、事故跳閘、手車(chē)工作位置、斷路器合閘、接地刀合閘。1#變壓器溫度及高溫報警等；2#變壓器出線(xiàn)柜，監視信號包括：電流、有功功率、無(wú)功功率、事故跳閘、手車(chē)工作位置、斷路器合閘、接地刀合閘、2#變壓器溫度及高溫報警等。母聯(lián)柜，監視信號包括：電流、事故跳閘、手車(chē)工作位置、斷路器合閘等。隔離柜，監視信號包括：手車(chē)工作位置等。1#電壓互感器柜，監視信號包括：電壓等；2#電壓互感器柜，監視信號包括：電壓等。同時(shí)可以在上位機上實(shí)現總變運行報表自動(dòng)生成及打印。

    2.4 系統功能

    ☆ 權限管理
                
                                 圖2 權限管理界面
    操作員進(jìn)入系統使用密碼：系統提供分級的用戶(hù)進(jìn)入密碼系統，所以低級操作員只能進(jìn)入基本操作功能，同時(shí)較高級別的操作人員，按照不同的密碼，可進(jìn)入不同的系統組態(tài)功能。

    提供12級的密碼：一旦操作員提供了正確的密碼，他可以修改他的密碼，而他的權限不能發(fā)生變化。

    ☆ 流程圖顯示
                      
                                     圖3  LCD界面圖
    LCD畫(huà)面為操作員了解生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)提供了顯示窗口，并能支持以下幾類(lèi)畫(huà)面：

    總貌畫(huà)面：顯示系統各設備，裝置，區域的運行狀態(tài)以及全部過(guò)程參數變量的狀態(tài)，測量值，設定值，控制方式（手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)），高低報警等信息，從各顯示塊可以調出其它畫(huà)面。如圖4所示。

    分組畫(huà)面：以模擬儀表的表盤(pán)形式按事先設定的分組，同時(shí)顯示幾個(gè)回路的信息，如過(guò)程參數變量的測量值，調節器的設定值，輸出值控制方式等。變量每秒更新一次，分組可任意進(jìn)行，操作員可從分組畫(huà)面調出任一變量（模擬量或離散量）的詳細信息。

    單點(diǎn)畫(huà)面（調整畫(huà)面）：顯示一個(gè)參數，控制點(diǎn)的全部信息以及實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢，從調整畫(huà)面也可直接對模擬回路進(jìn)行設定，調整操作。

    ☆ 趨勢功能

    操作員可通過(guò)菜單或按鈕進(jìn)入實(shí)時(shí)曲線(xiàn)畫(huà)面或歷史曲線(xiàn)畫(huà)面，可選擇需要的工藝參數查看實(shí)時(shí)曲線(xiàn)或歷史曲線(xiàn)，可同時(shí)顯示多條實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，可對曲線(xiàn)進(jìn)行放大或縮小，可任意選擇需要查看的時(shí)間段。

    根據采集到的信息，建立各類(lèi)信息數據庫并對各類(lèi)工藝參數值作出趨勢曲線(xiàn)（含歷史數據），供調度員分析比較，以便找出污水處理廠(chǎng)的最佳運行規律，分析事故原因，改進(jìn)管理方法，保證出水水質(zhì)，提高經(jīng)濟效益。

    記錄生產(chǎn)所要求的所有參數的歷史數據，記錄時(shí)間不小于一個(gè)月，并可根據要求任意設置。對重要的數據進(jìn)行在線(xiàn)存儲?？梢酝ㄟ^(guò)歷史報表或者歷史趨勢曲線(xiàn)的方式來(lái)檢索歷史數據。

    ☆ 報警功能

    報警設有優(yōu)先級管理，任意管理均在屏幕上顯示，顯示所有報警列表及報警的詳細內容。監控計算機的顯示畫(huà)面的頂部或底部應設置一個(gè)報警條。在報警條內顯示最近三個(gè)報警未消失未被確認報警的詳細內容，操作員通過(guò)畫(huà)面切換選擇報警表，報警表內顯示中控操作站計算機中配置的所有報警列表及報警的詳細內容。報警的詳細內容包括：

    報警的當前狀態(tài)；

    每個(gè)“未消失”的報警發(fā)生時(shí)間；

    每個(gè)“消失”的報警發(fā)生時(shí)間及“消失”的時(shí)間；

    每個(gè)“已確認”報警的確認時(shí)間和用戶(hù)；

    當報警出現時(shí)，報警打印機立即打印報警信息。

    ☆ 操作記錄

    系統發(fā)生的較大情況（如設備故障、越限報警、大型設備的啟停等情況）或操作人員對設備的操作、參數的調整，可通過(guò)事件記錄功能記錄下這些情況和操作過(guò)程作為今后分析事故的基礎資料。事件記錄的內容包括各種事件信息、事件發(fā)生時(shí)的用戶(hù)、事件發(fā)生的時(shí)間等。

    ☆ 報表打印

    系統自動(dòng)記錄各種工藝運行數據，將所有數據歸納匯總形成報表，報表可定時(shí)打印或召喚打印，操作員也可通過(guò)菜單或按鈕進(jìn)入報表畫(huà)面查看歷史報表。如表1所示。
                                     表1  歷史報表
                 
    自動(dòng)生成的生產(chǎn)報表（班/日/月）供生產(chǎn)管理之用，機內存儲六個(gè)月的信息量。采用了DDE技術(shù)，從而使用戶(hù)能夠直接使用Excel編制報表，借助Excel的強大功能，用戶(hù)可以隨心所欲地編制各種各樣的報表?？梢允菍?shí)時(shí)數據的報表，也可以是歷史數據的報表。

    ☆ 數據上傳

    咸寧市永安污水廠(chǎng)自控控制系統與天津創(chuàng )業(yè)環(huán)保股份有限公司運營(yíng)調度監控中心及武漢天創(chuàng )環(huán)保有限公司運營(yíng)部實(shí)現實(shí)時(shí)通訊，將咸寧市永安污水處理廠(chǎng)的內部生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、設備狀態(tài)、實(shí)時(shí)數據等傳送至創(chuàng )業(yè)環(huán)保公司運營(yíng)調度監控中心，并配合天津創(chuàng )業(yè)環(huán)保股份有限公司ERP系統完成工業(yè)數據庫和管理數據庫之間的數據交換與數據存儲，實(shí)現公司內部的遠程動(dòng)態(tài)監控和網(wǎng)上信息發(fā)布。

    3 應用特點(diǎn)

    基于LK系列PLC的污水處理系統具有如下特點(diǎn)：

    ☆ 可用性和可靠性

    系統組件的設計符合真正的工業(yè)等級，控制系統能在嚴格的工業(yè)環(huán)境下長(cháng)期、穩定地運行，盡可能降低控制系統故障風(fēng)險，保證能源收益，確保水處理廠(chǎng)7×24小時(shí)的不間斷供水服務(wù)。

    LK冗余方案可確保工藝過(guò)程高度可靠地運行，如果主CPU模塊出現故障，系統將會(huì )自動(dòng)快速、穩定地無(wú)擾切換到備用CPU模塊，可以避免因為控制層出現問(wèn)題而導致的負面效應以及生產(chǎn)過(guò)程停頓。

    PLC控制站一般設于高電磁干擾環(huán)境，如提升泵房、鼓風(fēng)機房、變配電所等， 我們的控制系統具有較強的電磁兼容性，系統采用各種隔離、抗干擾設計，保證系統能在強電磁干擾環(huán)境中穩定運行。

    水處理環(huán)境可能因遭受污染并加速設備中電子元件的老化，可提供特殊的保護工藝（保護涂層）的模塊，提高元件在腐蝕性化學(xué)品和腐蝕性環(huán)境中的使用壽命，避免意外停機，降低維護成本。

    ☆ 節能降耗方案

    電能成本占水處理設施總運營(yíng)成本的1/3，主要耗電設備為水泵和風(fēng)機，可提供優(yōu)化的變頻控制方案，使被損耗的電能可以降低到額定值的50%到80%。

    對于非變頻電機設備，如格柵、螺旋輸送器、攪拌器，可提供工藝優(yōu)化控制庫，如定時(shí)控制與設定參數相結合的控制，使這些設備在相應工藝條件下，發(fā)揮最大的效率，最大程度地降低電能的損耗。

    在數據采集與監控層（SCADA），可以使用數據分析等工具來(lái)創(chuàng )建報告，并分析過(guò)程數據，從而對過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，最終降低電能消耗。

    ☆ 開(kāi)放性和兼容性

    基于標準協(xié)議的通訊網(wǎng)絡(luò )可非常方便地將第三方設備接入，如污泥脫水機、加氯加藥系統、變配電系統，可以顯著(zhù)提高針對復雜工藝過(guò)程的控制能力，且允許大量過(guò)程反饋信息傳輸，支持設備參數訪(fǎng)問(wèn)功能，可提高系統的性能與診斷能力。

    支持與各種上位監控軟件（如iFIX、INTOUCH、組態(tài)王、MCGS、力控等），以及主流品牌觸摸屏（如Pro-Face、HITECH、eView、Weinview、nTouch）通訊，只要HMI支持標準的通訊協(xié)議，都可以很方便的進(jìn)行連接。

    強大的擴展功能可為遠期擴容、升級改造預留接口及容量。

    ☆ 過(guò)程診斷和在線(xiàn)維護

    提供的強大診斷功能，能夠方便、高效訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)信息，發(fā)現導致故障的根本原因以及需要修正的過(guò)程參數等，以便提前發(fā)現生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，可以避免設備意外停機，從而降低運營(yíng)成本。

    所有模塊支持帶電插拔，可以在系統運行狀態(tài)下更換故障模塊，不會(huì )因為單個(gè)模塊的更換而使整個(gè)系統停機等待，大大降低了系統的維護成本。

    防混銷(xiāo)設計防止插錯模塊引起不必要的損壞，確保系統順利運行，且更換模塊時(shí)只需直接更換模塊，無(wú)需重新接線(xiàn)，維護更方便。

    支持SD卡功能，在不方便使用計算機的情況下，可進(jìn)行系統恢復、升級，使維護更加方便、快捷。

    操作站安裝上位監控組態(tài)軟件及LK編程軟件Powe rProV4，具有強大的功能，可方便、直觀(guān)地進(jìn)行上位機組態(tài)和PLC編程，且支持在線(xiàn)下載、在線(xiàn)修改以及離線(xiàn)仿真調試等功能。

    4 結語(yǔ)

    本文論述了基于LK系列PLC的污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統的設計與實(shí)現，充分發(fā)揮了LK可編程控制器配置靈活、控制可靠、開(kāi)放性強和在線(xiàn)維護方便等優(yōu)點(diǎn)，為整個(gè)系統的安全穩定運行提供了可靠保障?；贚K的自動(dòng)控制系統已在多個(gè)污水處理廠(chǎng)得到實(shí)際應用，為企業(yè)帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和良好的社會(huì )效益。

    參考文獻：

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    [ 4 ] 顧戰松. 可編程控制器原理與應用[M]. 國防工業(yè)出版社.

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第八期