ABBPLC与组太王6．53在污水处理厂中的应用.pdf

电 气自 动 化 2 o 1 2 年 第3 4 卷第4 期 可编 程序 控制器应 P L C Ap p li c a t i o n s A B B P L C与组太王 6 ． 5 3在 污水 处理厂 中的应用 王树东，王恒星，高学洪，何巍 兰州理工大学 电气与信息工程学院， 甘肃兰州7 3 0 0 5 0 ； 甘肃省工业过程先进控制重点实验室， 甘肃兰州7 3 0 0 5 0 摘要按照某污水处理厂污水处理过程控制系统的要求， 提出了基于瑞士 A B B公司的P L C和组态王6 ． 5 3的工业以太网的控制系统 设计方案。系统选用瑞士 A B B公司 A C 5 0 0系列 P L C作为下位机， 上位机由台湾研华的工控机和组太王 6 ． 5 3组成， 并对采集 数据进行实时监控和集中控制。运行结果表明， 污水处理控制系统具有很高的控制精度和可靠性， 能够满足实时性的需求。 关键词P L C ； 组态王 6 ． 5 3 ； 实时监控； 集中控制 [ 中图分类号]T P 2 7 3 [ 文献标志码]B [ 文章编号]1 0 0 0 3 8 8 6 2 0 1 2 0 4 0 0 7 0 0 3 Ap p l ic a t io n o f ABB PL C a n d K i n g V J e w 6． 5 3 i n S e wa g e Tr e a t me n t Pl a n t W ANG S h u d o ng，W ANG He n g x i n g，GAO Xu e - h o ng，HE We i C o l l e g e o fE l e c t r i c a l a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g， L a n z h o u U n i v e m i t y of T e c h n o l o g y ， L a n z h o u G a n s u 7 3 0 0 5 0 ，C h i n a ； K e y L a b o r a t o r y of G a n s u A d v a n c e d C o n t r o l f o r I n d u s t ri a l P r o c e s s e s ， Lan z h o u G a n s u 7 3 0 0 5 0 ，C h i n a Ab s t r a c t I n a c c o r d a n c e w i t h t h e p r o c e s s c o n t r o l s y s t e m r e q u i r e me n t o f t h e s e w a g e t r e a t me n t p l a n t 。 I p r o p o s e a c o n t r o l s y s t e m d e s i g n o f I n d u s t r i a l E t h e r n e t b a s e d o n t h e P L C a n d K i n g v i e w 6 ． 5 3 ． T h e c o n t r o l s y s t e m s e l e c t s P L C o f AC 5 0 0 s e rie s a s t h e l o w e r c r e w。t h e h o s t c o mp u t e r i s c o mp o s e d o f T a i wa n A d v a n t e c h I P C a n d Ki n g v i w 6 ． 5 3。r e a l t i me mo n i t o rin g a n d c e n t r a l i z e d c o n t r o l l i n g t h e d a t a c o l l e c t i o n． T h e r u n n i n g r e s u l t s h o ws t h a t t h e s e wa g e t r e a t me n t c o n t r o l s y s t e m h a s the h i g h p r e c i s i o n a n d r e l i a b i l i t y t o me e t t h e n e e d s o f r e a l - t i me ． Ke y wo r d s P L C；K i n g v i e w 6 ． 5 3；r e a l - t i me mo n i t o ri n g ；c e n t r ali z e d c o n t r o l O 引 言 对于我国这样一个水资源缺乏、 污染严重的国家， 设计一套 运行效果好、 运行费用低、 能够达到我国排水标准且 自动化水平 高的污水处理系统对我国的可持续发展具有重要意义 。 本文设计了一套能够 自动检测、 控制运行状态和参数， 并对 现场设备进行实时监控的污水处理系统并运用到某污水处理厂。 1 污水处理 工艺流程 某污水处理厂的进水主要是居民的生活污水， 经过处理后 ， 使排水达到国家一级 B标准 ， 从而使水资源重复利用 ， 节约用水。 污水处理厂主要包括污水处理和污泥处理。整个污水控制 系统包括进水控制井、 粗格栅及提升泵房、 细格栅及沉砂池、 配水 井及计量泵、 两个 C A S S 生物反应池、 接触池、 计量井、 加氯间、 贮 泥池 、 脱水机房等。 整个系统共设有一个中心监控室和三个 P L C现场控制站， 中心监控室设在厂区办公楼内， 三个 P L C现场控制站分别设在 粗格栅间及提升泵房、 变配电室。污水由管网进入进水井再流进 粗格栅 ， 去除污水中的大块悬浮物杂质后， 通过提升泵房将污水 抽到细格栅间， 去除小块悬浮物杂质， 再进入沉砂池去除较大的 砂子颗粒， 然后进入 C A S S池进行生化处理 ， 鼓风机房通过管道 给 C A S S 池曝气， 加氯间也通过管道给 C A S S池通氯气 ， 最后进入 接触池， 从接触池流出的清水符合城镇污水处理厂污水排放标 准， 可以用来灌溉田地和绿化。最后， 将贮泥曝气池中的泥通过 送泥泵抽到脱水机房进行机械浓缩脱水处理， 将泥压成泥饼并外 运 卫生填埋 。 收稿 日期 2 0 1 1 0 7 2 8 7 0 E l e c t r ic a I A u t o ma t i o n 2系统网络控制结构 污水自动控制系统采用的是集散型控制系统， 主要 由中央监 控系统、 通讯网络、 现场 P L C控制站和就地控制箱组成。该污水 处理厂的整个控制系统网络结构如图 1所示。 图 1 控制系统网络结构 图 1 主要由三部分组成 ， 最上面部分是上位工控机， 采用 的 是研华工控机 ； 中间部分是控制层 ； 下面部分是下位机与人机界 面， 下位机采用的是 A B B公司的A C 5 0 0系列的 P L C， 人机界面采 用的是通触摸屏。中心监控室和 P L C控制站通过工业以太网联 接， 数据可以在上位机和 P L C控制站之间相互传送 ； P I ． j 触摸 屏通过 R S 2 3 2通讯线联接。 3 上位机监控 系统 整个控制系统可划分为控制层、 监控层、 管理层。监控层在 整个控制系统中起着上传下达、 组态开发的重要作用， 本文采用 组态王6 ． 5 3对该监控系统进行设计。