基于PLC的自来水厂自动化系统的设计与应用

一、引言

在我国经济建设飞速发展的今天，综合国力一天一天增强，随着wro的加入，标志着我国各行各业必须以最快的速度与国际接轨。城市供水关系到群众的切身利益、经济的发展、社会的稳定。本文以厦门市海沧供水工程自来水厂为例，结合工艺流程，介绍PLC系统在自来水厂自动化控制中的应用。，占地面积4O万平方米，Et净水能力6万吨，包括厂区、水源泵站和输配水管网。整个水厂的运行实现全自动化控制。

二、系统组成

整个水厂自动化系统分为水源站、加药站、滤池站(包括4个远程I／O)、送水泵站，共4个工作站，设有一个中心控制室。整个水厂由中心控制室统一调度。

由于自来水生产工艺主要具有以下特点：(1)各生产工艺段相对独立，单体设备多。(2)采集的数据量大，整个系统共有数字量输入、输出超过3000路，模拟量输入、输出超过1000路，且工艺参数种类多，包括压力、流量、温度、差压、液位电流、电压、功率等，但上下游相关联的生产参数少。(3)自来水生产具有连续性、不可替代性和不问断性。(4)各工艺段距离远，设备分散，组网相

对复杂。根据以上特点，考虑到系统运行的可靠性、稳定性、高速度、呵扩展性、人机界面的友善等因素，我们选择了Rockwell公司的增强型PLC一5／30，PLC一5／30处理器，支持梯形逻辑冈、sFc(顺序流程控制)和结构化文本等编程方法；能与1771、1746、1791、1794系列的I／O相兼容，并和通用远程I／O链路上的具有内置远程I／O适配器的产品相兼容；可以通过一个并行I／O链路扩展本地I／O通讯，用于高速处理的应用；可以用DH+(增强型数据高速公路)网络远程编程和传输信号；带可组态的RS一232一C／422一A／423一A口，用于编程。DH+网络，是世界上最广泛使用的工业局域网之一，它是最早为可编程序控制器提供远程编程、组态、排除故障的控制网络．通过它所支持的多种产品的成功应用，已经证明了这个网络的通用性。在DH+网络上，您可以连接99个DH+链路，在双绞线电缆上，每个链路能以57．6Kbit／s的速率传输数据，传输距离远至10，000英尺。系统中生产工艺所要求的全部参数都由PLC采集和控制，上位机只是人机界面和对生产数据进行后续处理，大大地提高了系统的可靠性。本控制方案全部选用PLC一5／30，对主要的生产设备分散控制，同时利用网络将它们紧密联结，实现集中管理，降低r故障风险，提高了可靠性。

上位机监控软件采用Rockwell公司的RSView32软件，具有在MicrosoftWindows环境下提供数据采集、监控、以及信息管理等功能，它是为有速度和可靠性要求的工业应用而设计的，这个软件使用一个开放型平台，这个平台能给您开放型数据库连接性能(ODBC)以及OLE和DDE性能。

它包括-I一个功能齐全的目标定位式(object—Oriented)图形编辑器以及报警、作趋势罔、事件检测、数据登录、保密措施、通讯、和有150、300、500或32000个标签的开放型数据库。RSView32软件可以结合设备驱动程序和DDE驱动程序～起使用。

下位机采用RSLogix5编程软件，它们是32位窗口式梯形逻辑编程软件包，运行于微软的Windows95，98和WindowsNT环境，与现代技术相结合，有助于用户提高性能、节约事件、改进生产率。

上位机和下位机的通讯软件采用AB公司的RSLinx软件，它是一个真正32位的产品系列，在车间级设备与各种应用软件之间提供通讯功能。它除了能支持ockwe11的编程软件、MMI软件、组合软件产品以及DDE协议通讯软件外，它还支持通过OEMS、VARS开发的许多流行的工业应用软件。

三、系统功能

整个水厂通过自动化控制系统可实现无人值守。中心控制室的功能可以概括为：

·显示工艺流程图，全厂实时数据的动态显示及个设备工作状态、系统状态；·全厂设备的自动控制；

·提供手自动操作界面；

·实现画面及语音报警；

·实现操作及系统状态记录、历史查询、实时曲线、

历史曲线、报表打印；

·操作人员管理。

各分站通过远程监控，具有以下功能：

·显示各分站的工艺流程图，动态显示各模拟量及

设备状态、系统状态；

·提供手／自动操作界面；

·实现画面及语音报警；

·实现操作及系统状态记录、历史查询、实时曲线、

历史曲线、报表打印；

·操作人员管理。

四、结语

本项目是由工业计算机和PLC一5／30组成的集散型控制系统，利用了PLC抗干扰能力强、组网方便、适用于工业现场的持点，在上位机能实现对全厂生产设备的控制和工艺参数的设置、调整与监测，满足大型自来水厂自动控制的要求。整个方案安全可靠、经济实用，易于编程、操作及维修，在厦门市海沧供水工程自来水厂得到了良好的应用。